DE10010101A1 - Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftschleiers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftschleiers, um einen umschlossenen Raum von Außenluft trennen zu können, wobei diese Vorrichtung einen Auslass (2) für in den Raum zu blasende Luft aufweist und vorzugsweise ein Gebläse sowie ein Heizregister für umwälzende Luft enthält. Die im Auslass parallel zueinander angeordneten verstellbaren Leitelemente (7) für die ausgeblasene Luft sind in Form von V-förmigen dreieckigen Hohlkörpern ausgebildet, die in ihrer Spitze parabelförmig oder -artig zusammenlaufen und als Leiterlemente in der Ausblasöffnung für den Luftstrom dienen, der zwischen den Leiterelementen düsenähnlich komprimiert wird, wodurch auch der Luftstrom im vor den Düsen gebildeten Stauraum homogenisiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftschleiers, um einen umschlossenen Raum von Außenluft trennen zu können, wobei diese Vorrichtung einen Auslass für in den Raum zu blasende Luft aufweist und vorzugsweise ein Gebläse sowie ein Heizregister für umzuwälzende Luft enthält. Im Auslass sind parallel zueinander verstellbare Leitelemente für die ausgeblasene Luft angeordnet.

Vorrichtungen zum Erzeugen eines Luftschleiers, sogenannte Luftschleier-Geräte, werden unter anderem dazu benutzt, um einen umschlossenen Raum eines Gebäudes von Außenluft abzutrennen, beispielsweise im Bereich von Türöffnungen von Gebäuden mit hohem Publikumsverkehr wie beispielsweise Kaufhäuser, ohne eine Tür oder ein Fenster schließen zu müssen.

Der von einem Luftschleier-Gerät erzeugte Luftstrom oder Luftschleier sollte idealerweise senkrecht von oberhalb der betreffenden Gebäudeöffnung wie Türöffnung nach unten strömen, um zwar das Durchschreiten dieser Öffnung von Publikum zu ermöglichen, jedoch einen Luftaustausch zwischen Innenraum und der Umgebung zu unterbinden. Es erweist sich jedoch in der Praxis, dass ein senkrecht von oben nach unten vor einer abzuschirmenden Öffnung geblasener Luftschleier die gewünschte Strömungsrichtung nicht in jedem Falle einhält, da horizontale Strömungen durch die abzuschirmende Öffnung von Aussenluft nach innen oder von Innenluft nach aussen die Strömungsrichtung des Luftschleiers beeinträchtigen können. Deshalb ist es von Fall zu Fall sinnvoll, die Richtung, in welcher der vom Luftschleier-Gerät erzeugte Luftschleier aus diesem Gerät austritt, verändern und damit einjustieren zu können. Dies geschieht bei bekannten Luftschleiergeräten z. B. durch parallel zueinander angeordnete, verstellbare Lamellen, wobei mit zunehmender Verstellung derselben, der für die ausgeblasene Luft vorgesehene freie Querschnitt zwischen den Lamellen zunehmend eingeschränkt, d. h. zugeklappt, wird.

Bekannte Luftschleiergeräte blasen einen wenig homogenen Luftstrahl mit hohem Strahlaufladungsfaktor und einem hohen Anteil an induzierter Umgebungsluft aus, wodurch die Wurfweite des Stahls sinkt. Im Heizbetrieb verschlechtert sich durch diesen Effekt ebenfalls der Heizwirkungsgrad durch einen hohen Anteil von an die Umgebung abströmende Luft aus dem Luftstrahl.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftschleiers der eingangs genannten Gattung mit verbessertem Wirkungsgrad bzw. verbesserter Luftstrahlqualität zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung gelöst, welche die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftschleiers besitzt V-förmige dreieckige Hohlkörper, die in ihrer Spitze parabelförmig oder -artig zusammenlaufen. als Leitelemente in der Ausblasöffnung für den Luftstrom, der zwischen den Leitelementen düsenähnlich komprimiert wird, wodurch der Luftstrom im vor den Düsen gebildeten Stauraum unter Druck gesetzt und homogenisiert wird.

Die langen gewölbten Flanken der einzelnen die Leitelemente bildenden Hohlkörper ermöglichen eine gleichförmige Durchströmung im Sinne einer Gleichrichtung der durch sie gebildete Düsenöffnungen.

Die an den Hohlkörpern vorhandenen Abreißkanten an ihrem Ende erleichtern das Ablösen der Luftströmung vom Hohlkörper. Die zu beiden Seiten des Höhlkörpers abströmenden Luftströme vereinigen sich entsprechend dem Coanda-Effekt, zu einem breiteren laminaren Luftstrahl, der einen gleichförmigen Luftschleier bildet. Die Breite und Wurfweite des Luftstrahls wird so vergrößert, wodurch ein geringer Wärmeverlust in Richtung Aussenluft erreicht wird. Ferner wird die Wärme länger im Luftschleier transportiert. Diese beiden Wirkungen der Erfindung ermöglichen es, das Luftschleiergerät mit einer geringeren Temperatur zu fahren, da zum einem die Verluste geringer sind und zum anderen bei unveränderter Wärmemenge in dem verbreiterten Luftstrahl nur eine geringere Temperatur benötigt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftschleiers ist eine große wirksame Strahlbreite der ausströmenden Luft gewährleistet, weshalb der relative Strahlaufladungsfaktor geringer ist. Mit zunehmender Strahlbreite nehmen die Energieverluste (z. B. pro gefördertem m³ Warmluft) insbesondere in der kalten Jahreszeit ab, da diese hauptsächlich in der Grenzschicht zwischen Luftschleier und Aussenluft auftreten.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftschleiers lässt sich die Richtung, in welcher die den Luftschleier bildende Luft aus der Vorrichtung ausgeblasen wird, in einfacher Weise am jeweiligen Einsatzort des Luftschleier-Gerätes auch noch bei und nach Montage des Gerätes an die örtlichen Gegebenheiten anpassen, indem der Monteur am Einsatzort die als V-förmige dreieckige Hohlkörper ausgebildeten Leitelemente besonderer Gestalt winkelmäßig einjustiert. Durch die winkelmäßige Verstellung der als mehr oder weniger in sich starre Einheit ausgebildeten V-förmigen Hohlkörper wird der Querschnitt der zwischen diesen Hohlkörpern vorgesehenen Düsenöffnungen insgesamt nicht wesentlich beeinträchtigt bzw. verändert, sodass die Einjustierung der als Leitelemente dienenden V-förmigen Hohlkörper die Förderleistung des entsprechend ausgestatteten Luftschleier-Gerätes nicht spürbar beeinträchtigt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftschleiers kann bei der Montage am jeweiligen Einsatzort so einjustiert werden, dass der vom Gerät abgegebene Luftschleier horizontale Luftbewegungen im Bereich der vom Luftschleier zu überdeckenden Öffnung eines Gebäudes ausgleicht. Die Auströmöffnung der Vorrichtung kann so eingestellt werden, dass der Luftschleier in einem Ausströmwinkel bis zu 40° von der Senkrechten abweichend eingestellt werden kann, damit der Luftschleier über die Höhe der abzuschirmenden Öffnung von oben bis unten sozusagen senkrecht strömt und somit Querströmungen ausgleicht.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine variable Verstellung der in der Auslassöffnung vorgesehenen Leitelemente bei praktisch gleichbleibendem Querschnitt der zwischen den Leitelementen vorhandenen Ausblasdüsen möglich.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftschleiers schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung im Bereich des Auslasses für die den Luftschleier bildenden Vorrichtung und

Fig. 2 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Leitelementes, das im Auslass der Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftschleiers einsetzbar ist, wobei das Profil dieses Leitelementes aus Leichtmetall wie Aluminium einstückig im Strangpressverfahren hergestellt bzw. extrudiert ist.

Ein in Fig. 1 lediglich angedeutetes Gehäuse 1 eines nicht näher dargestellten Luftschleier-Gerätes enthält eine Auslassöffnung 2, durch die aus dem Gerät Luft, welche vorzugsweise temperiert oder auch gekühlt ist, gezielt ausgeblasen wird. In dieser Auslassöffnung 2 sind Leitelemente 3 jeweils um eine in Längsrichtung verlaufende Achse 4 drehbar gelagert, sodass sie je nach Einsatzort des Luftschleier-Gerätes eingestellt bzw. justiert werden können, damit der austretende Luftschleier bzw. Luftstrom in die richtige Richtung gelenkt wird.

Beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in der Auslassöffnung 2 insgesamt drei Leitelemente 3 vorgesehen. Die Auslassöffnung 2 kann jedoch auch eine größere Anzahl verstellbar gelagerter Leitelemente enthalten. Ebenso ist es möglich, in der Auslassöffnung 2 nur ein einziges verstellbares Leitelement 3 anzuordnen, sofern die Seitenwand 5 der Auslassöffnung 2 entsprechend gestaltet ist.

Beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Auslassöffnung 2 von einem rechtwinkelig zur Seitenwand 5 verlaufenden Rahmen 6 am Auslassende eingefasst.

Jedes Leitelement 3 ist als langgestrecktes gleichseitiges Dreieck oder auch V-förmig ausgebildet und hat am vorderen Ende eine abgerundete Spitze 7 sowie von dieser Spitze ausgehend, in Strömungsrichtung nach hinten verlaufende, nach außen gewölbte Flanken 8 und 9. Am in Strömungsrichtung gesehen hinteren Ende jedes Leitelementes 3 befindet sich eine Hohlkehle 10, welche den das Leitelement 3 bildenden Hohlkörper abschließt. Diese Hohlkehle 10 bildet mit den gewölbten Flanken 8 und 9 des Hohlkörpers am Übergang mehr oder weniger scharfe Abreißkanten 11, welche dafür sorgen, dass die über die Leitelemente 3 strömende Luft sich hinter den einzelnen Leitelementen unter Ausnutzung des Coanda-Effektes ausreichend zu einem weitgehend einheitlichen homogenen Luftschleier vereinigen. Die Breite 30 des Schleiers entspricht dabei eher dem Abstand zwischen den beiden Innenflanken 7 der äußeren Leitelemente 3 in der Auslassöffnung 2, als der Summe der einzelnen Breiten der Düsenöffnungen 12.

Damit die vom Luftschleier-Gerät umgewälzte Luft das Gehäuse 1 durch die Auslassöffnung 2 lediglich zwischen den Leitelementen 3 und damit durch die zwischen diesen vorhandenen Düsenöffnungen 12 verlässt und somit sich innerhalb der Auslassöffnung 2 nicht aufstauen kann, sind zwischen den beiden Seitenwänden 5 der Auslassöffnung 2 und den diesen jeweils am nächsten liegenden Leitelementen 3 Dichtungen 13 vorgesehen, welche sich gegen die der betreffenden Seitenwand gegenüberliegende Flanke des jeweils äußeren Leitelementes 3 legen, um einen Luftstrom über die Außenseite oder äußere Flanke des betreffenden Leitelementes zu verhindern.

Damit die Ausströmrichtung der durch die Düsenöffnungen 12 aus dem Gehäuse 1 ausströmenden Luft verändert und damit der gebildete Luftschleier in der jeweils gewünschten Weise gerichtet werden kann, sind die einzelnen, im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Leitelemente 3 um deren Achse 4 verschwenkbar gelagert. Zu diesem Zweck sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel die oberen Enden der parallel zueinander angeordneten Leitelemente mittels Stellstangen 14 gelenkig miteinander verbunden, sodass alle Leitelemente 3 gleichförmig parallel zueinander eingestellt werden können. Dadurch ist es möglich, die Düsenöffnungen 12 zwischen benachbarten Leitelementen 3 im wesentlichen konstant zu halten, unabhängig von der jeweiligen Ausblasrichtung der zwischen den Leitelementen 3 hindurchgehenden Luftströme.

Die Stellstangen 14 sind mittels Gelenkstiften 15 mit den jeweiligen Stellstangen 14 verbunden.

Fig. 2 zeigt im einzelnen, dass die dort nicht gezeigten Gelenkstifte im Bereich der abgerundeten Spitze 7 innerhalb des als Hohlkörper ausgebildeten Leitelementes 3 in einer dort befindlichen Ausnehmung 16 gelagert sind.

Jedes Leitelement 3 enthält im Bereich der Hohlkehle 10 außerdem eine weitere Ausnehmung 17, mit welcher das betreffende Leitelement auf der für dieses vorgesehenen Achse 4 verdrehbar gelagert ist.

Vorteilhafterweise beträgt das Verhältnis von Breite zu Höhe der Leitelemente 3 etwa 1 : 2 -1 : 3,5 und von Höhe der Leitelemente zu Breite der Düsenöffnungen 12 etwa 4 : 1-4 : 3

Die erfindungsgemäßen Leitelemente lassen sich um ca. 40° aus der Mittelstellung verdrehen, ohne dass der Querschnitt der Düsenöffnungen nennenswert vermindert wird bzw. die Strahlqualität abnimmt. Bei bekannten Lamellenkonstruktionen beträgt dieser Wert ca. 23°.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftschleiers zum Trennen eines umschlossenen Raumes von Außenluft, die einen Auslass (2) für in den Raum zu blasende Luft aufweist, wobei im Auslass (2) parallel zueinander verstellbare Leitelemente (3) für die ausgeblasene Luft angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitelemente (3) im wesentlichen dreieckförmige Hohlkörper sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als V- förmige dreieckige Hohlkörper ausgebildeten Leitelemente (3) nach außen gewölbte Seitenflanken (7, 8) aufweisen, welche die Strömungsrichtung der ausgeblasenen Luft bestimmen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als V-förmige dreieckige Hohlkörper ausgebildeten Leitelemente (3) am Abströmende eine die Seitenflanken (7, 8) verbindende Hohlkehle (10) enthalten, welche mit den Seitenflanken Abreißkanten (11) für die zwischen benachbarten Leitelementen durchströmende Luft bilden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die V-förmigen Hohlkörper (3) jeweils um eine Längsachse (4) derselben verdrehbar gelagert sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die V-förmigen Hohlkörper (3) bis zu einem Ausblaswinkel von wenigstens 40° um die Längsachse (4) verdrehbar gelagert sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle im Auslass (2) des Luftschleier-Gerätes (1) angeordneten V-förmigen Hohlkörper (3) gemeinsam verstellbar gelagert sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten V-förmigen Hohlkörper (3) mittels Stellstangen (14) gelenkig miteinander verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellstangen (14) an einem exzentrisch zur Drehachse (4) jedes V- förmigen Hohlkörpers (3) angeordneten Gelenkpunkt (15, 16) angelenkt sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nach außen gewölbten Seitenflanken (7, 8) an parabelartig miteinander verbunden sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese in Form eines kastenförmigen Gehäuses (1), ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese wenigstens ein Gebläse für die umzuwälzende Luft enthält.

12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese wenigstens ein Heizregister für die umzuwälzende Luft enthält.