EP0418511B1 - Air conditioning system for fast-moving elevator cabins - Google Patents
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Definitions
- the present invention has for its object a To create silent and draft-free cabin ventilation, which does not have the disadvantages mentioned and still works perfectly at high speeds of up to 10 m / sec.
- the air can be routed behind the interior panel 10 and enter the cabin through some form of perforation.
- a separation of the incoming and the outgoing air will be provided at about half the height.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Belüftung von schnellaufenden Aufzugskabinen, bei denen die Belüftung während der Fahrt mit geschlossenen Türen durch die im oberen und unteren Teil des Kabinenkörpers vorhandenen Öffnungen mit vorgeschriebener Querschnittsfläche erfolgt und wobei in der Kabine, erzeugt durch Fahrtwind und Staudruck an der luftverdrängenden Kabine, ein vertikaler Luftstrom entsteht.The present invention relates to a device for the ventilation of high-speed elevator cars, in which the ventilation takes place while driving with closed doors through the openings in the upper and lower part of the car body with a prescribed cross-sectional area and wherein in the car, generated by wind and dynamic pressure the air-displacing cabin, a vertical air flow is created.
Verschiedene diesbezügliche Ländervorschriften enthalten eine Forderung, nach welcher ein bestimmter Prozentsatz der Kabinenbodenfläche als Lufteinlass- und Auslassöffnungsquerschnitt im unteren und oberen Teil des Kabinenkörpers vorgesehen werden muss. Bei einfachen und gängigen Lösungen sind das Schlitze, Löcher oder Perforationen, welche an mindestens einer Kabinenseite im unteren und oberen Teil der Kabine angeordnet sind und eine direkte Verbindung zur Aussenluft bilden. Für höhere Ansprüche werden Kabinenventilatoren eingesetzt. Die amerikanische Patentschrift Nr. 2,310,414 beschreibt eine Konstruktion mit einem Ventilator auf der Kabine und einem speziell ausgebildeten Luftleitkanal. Für den Luftauslass sind im unteren Teil der Kabine horizontale Schlitze ausgespart.Various relevant national regulations contain a requirement that a certain percentage of the cabin floor area must be provided as an air inlet and outlet opening cross section in the lower and upper part of the cabin body. In the case of simple and common solutions, these are slits, holes or perforations which are arranged on at least one cabin side in the lower and upper part of the cabin and form a direct connection to the outside air. Cabin fans are used for higher demands. American Patent No. 2,310,414 describes a construction with a fan on the cabin and a specially designed air duct. Horizontal slots are left in the lower part of the cabin for the air outlet.
Für schnellaufende Kabinen sind die erwähnten Lösungen nicht anwendbar, weil direkte Verbindungen mit der Aussenluft Geräusche und Zugluft erzeugen und weil ein Ventilator zusätzlich Eigengeräusch erzeugt, welches nur mit aufwendigen Massnahmen in erträglichen Grenzen gehalten werden kann. Dabei ist noch zu berücksichtigen, dass der bei hohen Geschwindigkeiten auftretende Fahrtwind und Staudruck eine erhebliche Beeinträchtigung der Lüfterfunktion zur Folge hat.The solutions mentioned cannot be used for high-speed cabins, because direct connections with the outside air generate noise and drafts and because a fan also generates intrinsic noise, which can only be kept within tolerable limits with complex measures. It should also be taken into account that the wind and dynamic pressure occurring at high speeds have a considerable adverse effect on the fan function.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geräuschlose und zugfreie Kabinenbelüftung zu schaffen, welche die genannten Nachteile nicht aufweist und bei hohen Geschwindigkeiten bis 10 m/sec noch einwandfrei funktioniert.The present invention has for its object a To create silent and draft-free cabin ventilation, which does not have the disadvantages mentioned and still works perfectly at high speeds of up to 10 m / sec.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention characterized in the claims.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass die Vorrichtung ohne Ventilator arbeitet, dass an seiner Stelle Fahrtwind und Staudruck das Belüftungssystem betreiben, dass weder Eigengeräusche noch Aussengeräusche in der Kabine hörbar sind und dass keine Zugluft entsteht.The advantages achieved by the invention are essentially to be seen in the fact that the device works without a fan, that in its place air and dynamic pressure operate the ventilation system, that no intrinsic noises or outside noises are audible in the cabin and that no drafts are produced.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt und es zeigen:
- Fig.1
- eine Aufzugskabine im Querschnitt,
- Fig.2
- Einzelheiten des unteren Lüftungssystems und
- Fig.3
- Einzelheiten des oberen Lüftungssystems.
- Fig. 1
- an elevator car in cross section,
- Fig. 2
- Details of the lower ventilation system and
- Fig. 3
- Details of the upper ventilation system.
Die Figur 1 zeigt eine Aufzugskabine 1 mit einem oberen Joch 2, einem unteren Joch 4 und Seitenschildern 3. Ein Türantrieb 5 betätigt eine Kabinentür 6. Auf den Stockwerken befindet sich eine Schachttür 7. Der Kabinenkörper ist auf einer Stütztraverse 13 mit Gummipuffern 15 abgestützt und weist einen Kabinenboden 12, eine Deckenleuchte 11 und eine Innenverkleidung 10 auf. Die Aufzugskabine 1 hat eine Kabinenaussenwand 14.1, unten ein Lüftungssystem 8 und oben ein Lüftungssystem 9. Auf der Türseite befindet sich unten noch eine Schürze 16. Primär-Luftöffnungen unten sind mit 8.1 und Primär-Luftöffnungen oben mit 9.1 bezeichnet.1 shows an
Die Figur 2 zeigt das untere Lüftungssystem 8, welches mit einer viertelrunden Verkleidung 14.2, einem Winkelprofil 8.4, einem U-Profil 8.6 und einem Sockelprofil 8.5 umschlossen ist. Die viertelrunde Verkleidung 14.2 weist unten rechts eine rechtwinklige Abkantung nach oben auf, an welcher der längere Schenkel des Winkelprofils 8.4 befestigt ist. In diesem längeren Schenkel des Winkelprofils 8.4 befinden sich Primär-Luftöffnungen 8.1 in Form vertikaler in einer Reihe angeordneter Rechteckschlitze. Der kurze horizontale Schenkel des Winkelprofils 8.4 ist mit einem ebensolchen Schenkel am unteren Ende der rechten Wand des U-Profils 8.6 verbunden. In der linken vertikalen Wand des U-Profils 8.6 befinden sich Sekundär-Luftöffnungen 8.2, welche gleich wie die Primär-Luftöffnungen 8.1 angeordnet sind, aber eine grössere Durchlassquerschnittssumme aufweisen als die erstgenannten. An der gleichen Wand ist zudem noch ein vertikales Sockelprofil 8.5 befestigt. Der obere horizontale Teil des U-Profils 8.6 ist mit einem Bodenblech 12.1 verbunden, welches einen Bodenbelag 12.2 trägt. Die vertikale linke Wand des U-Profils 8.6 ist am unteren Ende schräg nach oben aussen abgebogen und dort mit der Kabinenaussenwand 14.1 verbunden. Die gleiche Abbiegung trägt noch ein V-förmiges Windleitblech 8.7, welches im umschlossenen Raum eine Kammer 8.10 und einen Luftkanal 8.11 bildet. Das V-förmige Windleitblech 8.7 und die viertelrunde Verkleidung 14.2 sind mit einer Dämmschicht 8.8 belegt. Die Distanz zwischen dem schräg nach oben links abgebogenen Ende des Sockelprofils 8.5 und der Innenseite der Kabinenaussenwand 14.1 bildet eine Lufteinlassöffnung 8.3, welche sich am oberen Ende eines vertikalen Luftkanals 8.12 befindet. Ein Luftstrom 8.9 strömt bei Abwärtsfahrt in der gezeigten Richtung durch das Lüftungssystem 8 und tritt bei der Einlassöffnung 8.3 zwischen der Oberkante des Sockelprofils 8.5 und der Unterkante der Kabinenverkleidung 10, welche mit einer Halterung 10.1 mit der Kabinenaussenwand verbunden ist, in das Kabineninnere.FIG. 2 shows the
Die Figur 3 zeigt das obere Lüftungssystem 9, welches im Prinzip gleich aufgebaut ist wie das untere Lüftungssystem 8. Ein Winkelprofil 9.4 ist mit dem horizontalen kürzeren Schenkel an einem begehbaren Deckenbrett 9.5 befestigt und weist in seinem vertikalen längeren Schenkel Primär-Luftöffnungen 9.1 auf, welche als vertikale Rechtecköffnungen in horizontaler Reihe angeordnet sind. Das obere lange Schenkelende des Winkelprofils 9.4 ist mit einer rechtwinkligen Abkantung einer viertelrunden Verkleidung 14.3 verbunden, welche ihrerseits am anderen Ende die Kabinenaussenwand 14.1 überlappt. 9.6 ist ein ungleichschenkliges U-Profil mit je einem horizontalen kurzen nach aussen abgekanteten Schenkel an den oberen Enden der beiden vertikalen Wände. Der linke obere Schenkel ist an einem einwärts gebogenen Ende der Kabinenaussenwand 14.1 befestigt wie auch ein rechtwinklig gebogenes Windleitblech 9.7, welches den umschlossenen Raum in eine Kammer 9.10 und einen Luftkanal 9.11 unterteilt. In der linken vertikalen Wand des U-Profils 9.6 sind Sekundär-Luftöffnungen 9.2 ausgestanzt, welche gleich wie die Primär-Luftöffnungen 9.1 angeordnet sind, aber eine grössere Durchlass-Querschnittssumme aufweisen als die erstgenannten. Das rechte obere nach rechts aussen abgewinkelte Ende des U-Profils 9.6 ist unterhalb der begehbaren Kabinendecke 9.5 befestigt. Das rechtwinklig gebogene Windleitblech 9.7 und die viertelrunde Verkleidung 14.3 sind mit einer Dämmschicht 9.8 belegt. Die linke Wand des U-Profils 9.6 und eine Partie der Kabinenaussenwand 14.1 bilden einen vertikalen Luftkanal 9.12 mit einer Lufteinlassöffnung 9.3, welche links von der oberen Kante der Innenverkleidung 10 und rechts von der Kabinenleuchte 11 begrenzt ist. Ein Luftstrom 9.9 strömt bei Aufwärtsfahrt in der gezeigten Richtung durch das Lüftungssystem 9 und tritt bei der Lufteinlassöffnung 9.3 in das Kabineninnere.FIG. 3 shows the
Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Beim beschriebenen Beispiel sind die Primär-Luftöffnungen 8.1 unten und 9.1 oben im vertikalen Teil der Winkelprofile 8.4 unten und 9.4 oben ausgespart. Die Anordnung dieser Winkelprofile 8.4, 9.4 an drei Seiten bilden zusammen mit der Rückwand des Türantriebes 5 an der vierten Seite eine beispielsweise zehn bis fünfzehn cm tiefe, allseitig geschlossene Mulde. Beim Fahren mit grösseren Geschwindigkeiten, etwa ab 4 m/S, entsteht nebst dem Fahrtwind ein markanter Staudruck, welcher durch die beschriebene Anordnung der Primär-Luftöffnungen 8.1, 9.1 an den vertikalen Wänden in einer Mulde gezielt ausgenützt wird. Durch den beispielsweise bei Abwärtsfahrt in der unteren Mulde entstehende erhöhte Luftdruck wird Luft durch die Primär-Luftöffnungen 8.1 gedrückt und gelangt von dort in die Kammer 8.10, in welcher eine Beruhigung und teilweise Entspannung der einströmenden Luft stattfindet. Die eingetretene Luft bewegt sich dann in einem gleichmässigen Strom durch den Kanal 8.11 um das Windleitblech 8.7 herum und tritt dann durch die Sekundär-Luftöffnungen 8.2 in den vertikalen Luftkanal 8.12. Die Querschnittssumme der Sekundär-Luftöffnungen 8.2 ist etwa doppelt so gross wie jene der Primär-Luftöffnungen 8.1, was die eben erwähnte teilweise Entspannung der eingeströmten Luft zur Folge hat. Im vertikalen Luftkanal 8.12 steigt die Luft empor und tritt durch den unteren Lufteinlass 8.3 in die Kabine. Der Lufteintritt in die Kabine erfolgt gleichmässig auf allen drei Seiten und mit sehr kleiner Einströmgeschwindigkeit, weil der gesamte Lufteinlass-Querschnitt zwischen Oberkante, Sockelleiste 8.5 und Innenseite der Kabinenaussenwand 14.1 wiederum etwa doppelt so gross ist wie jener der Sekundär-Luftöffnungen 8.2. Das Geräusch der einströmenden Luft durch die Primär-Luftöffnungen 8.1 wird einerseits durch die nachfolgende zweistufige Entspannung und anderseits durch die mit Dämmaterial 8.8 belegten Oberflächen innerhalb des Lüftungssystems 8 vollständig unterdrückt. Ebenso werden keine Aussengeräusche durch das Lüftungssystem 8 in das Kabineninner übertragen, weil die interne Ausbildung des Lüftungssystems 8 als akustische Schikanedichtung wirkt.The device described above works as follows: In the example described, the primary air openings 8.1 below and 9.1 above are recessed in the vertical part of the angle profiles 8.4 below and 9.4 above. The arrangement of these angle profiles 8.4, 9.4 on three sides together with the rear wall of the door drive 5 on the fourth side form, for example, a trough which is ten to fifteen cm deep and closed on all sides. When driving at higher speeds, for example from 4 m / s, there is a striking dynamic pressure in addition to the headwind, which is due to the arrangement of the Primary air openings 8.1, 9.1 on the vertical walls in a depression are used specifically. Due to the increased air pressure that arises, for example, when driving downwards in the lower depression, air is pressed through the primary air openings 8.1 and from there into the chamber 8.10, in which the inflowing air is calmed and partially relaxed. The air that has entered then moves in a uniform flow through the duct 8.11 around the wind deflector 8.7 and then enters the vertical air duct 8.12 through the secondary air openings 8.2. The cross-sectional sum of the secondary air openings 8.2 is approximately twice as large as that of the primary air openings 8.1, which results in the above-mentioned partial relaxation of the incoming air. The air rises in the vertical air duct 8.12 and enters the cabin through the lower air inlet 8.3. The air enters the cabin evenly on all three sides and with a very low inflow speed, because the entire air inlet cross-section between the top edge, skirting board 8.5 and the inside of the cabin outer wall 14.1 is again twice as large as that of the secondary air openings 8.2. The noise of the incoming air through the primary air openings 8.1 is completely suppressed on the one hand by the subsequent two-stage expansion and on the other hand by the surfaces within the
Der in die Kabine geführte Luftstrom 8.9 verlässt diese durch das obere Lüftungssystem 9, welches im Prinzip genau gleich ausgebildet ist wie das untere Lüftungssystem 8. Der umgekehrte Durchfluss in diesem System bei Abwärtsfahrt bewirkt eine stufenweise Beschleunigung der austretenden Luft. Diese Beschleunigung und Verdichtung der Austrittsluft hat eine leichte, kaum spürbare Druckerhöhung in der Kabine zur Folge. Durch entsprechende Auslegung der Lüftungssysteme 8 und 9 ist dieser Effekt vernachlässigbar. Der ganze Vorgang funktioniert genau gleich bei Aufwärtsfahrt, jedoch in umgekehrter Reihenfolge. Dann ist die Mulde auf der Oberseite dem Staudruck ausgesetzt und die nun von oben nach unten strömende Luft erfährt die gleiche Prozedur.The air flow 8.9 led into the cabin leaves it through the
In einer abgewandelten Form kann die Luft hinter die Innenverkleidung 10 geführt werden und durch irgendeine Form von Perforation in die Kabine treten. Dabei wird man auf etwa halber Höhe eine Trennung der eintretenden von der austretenden Luft vorsehen.In a modified form, the air can be routed behind the
Ferner sind verschiedene Anordnungen der Luftöffnungen denkbar und die die Seitenwände einer Mulde bildenden Flächen der Winkelprofile 8.4, 9.4 können statt vertikal, schräg nach innen oder nach aussen geneigt sein.Furthermore, various arrangements of the air openings are conceivable and the surfaces of the angle profiles 8.4, 9.4 forming the side walls of a trough can be inclined inwards or outwards instead of vertically.
Das beschriebene Prinzip lässt sich auch bei Strassen- und Schienenfahrzeugen anwenden.The principle described can also be applied to road and rail vehicles.
Claims (8)
- Device for the ventilation of fast-moving lift cages, in which the ventilation during the travel with closed doors takes place through the openings of prescribed cross-sectional area present in the upper and the lower part of the cage body and wherein a vertical air flow, which is produced by slip -stream and velocity head at the air-displacing cage, arises in the cage, characterised thereby, that the lift cage (1) comprises a respective ventilation system (8, 9), which slows down and relieves an entering air flow (8.9, 9.9) and in which primary air openings (8.1, 9.1), secondary air openings (8.2, 9.2), wind baffle plates (8.7, 9.7), air chambers (8.10, 8.11) and air inlets (8.3, 9.3) are present, at at least one cage side in the upper and the lower part.
- Device according to claim 1, characterised thereby, that the sum of the cross-sections of the air inlets (8.3, 9.3) is greater than that of the secondary air openings (8.2, 9.2) and that the sum of the cross-sections of the secondary air openings (8.2, 9.2) is greater than that of the primary air openings (8.1, 9.1).
- Device according to claim 1, characterised thereby, that the ventilation systems (8, 9) comprise an antechamber (8.10, 9.10) between the primary air openings (8.1, 9.1) and the wind baffle plates (8.7, 9.7).
- Device according to claim 1, characterised thereby, that surfaces and parts within the ventilation systems (8, 9) are covered by a sound-insulating material (8.8, 9.8).
- Device according to claim 1, characterised thereby, that the primary air openings (8.1, 9.1) are arranged in vertical surfaces of angle sections (8.4, 9.4).
- Device according to claim 1, characterised thereby, that an air inlet (8.3) is formed by an arrangement of a plinth profile (8.5) spaced from an outside cage wall (14.1).
- Device according to claims 1 and 5, characterised thereby, that a trough-shaped depression, which is formed of the vertical surfaces of the angle sections (9.4), a ceiling board (9.5) that can be walked on and the rear wall of a door drive (5), is present on the upper side of the cage.
- Device according to claims 1 and 5, characterised thereby, that a trough-shaped depression, which is formed of the vertical surfaces of the angle sections (8.4), a metal base plate (12.1) and the rear side of a skirt (16), is present on the underside of the cage.
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