DE19542714A1 - Air current blocking in room against other regions communicating by open door or gate - Google Patents
Air current blocking in room against other regions communicating by open door or gateInfo
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Abstract
Description
Sobald in einem Raum oder Gebäude Belüftungseinrich tungen, Klimaanlagen oder andere lufttechnische Einrich tungen eingesetzt werden, kann eine Druckdifferenz zwi schen dem Raum und der Außenatmosphäre auftreten. Diese Druckdifferenz führt, je nachdem, in welche Richtung sie gerichtet ist, entweder zum unerwünschten Eindringen von Außenluft oder zu einem unnötigen Verlust von Raumluft nach außen hin. Solche Luftströmungen sind unerwünscht, wenn die Luft im Raum in spezieller Weise konditioniert ist. Beispielsweise im Winter geheizt, und infolge der Druckdifferenz zusätzliche Kaltluft von außen eindringt, die nicht über die Luftkonditioniereinrichtung geführt wurde.Once in a room or building ventilation equipment systems, air conditioning systems or other ventilation equipment lines are used, a pressure difference between occur in the room and the outside atmosphere. This Pressure difference leads, depending on the direction in which it is is directed either to the unwanted intrusion of Outside air or an unnecessary loss of room air outwardly. Such air currents are undesirable when the air in the room is conditioned in a special way is. For example, heated in winter, and as a result of Pressure difference additional cold air penetrates from outside, which are not routed through the air conditioning device has been.
Umgekehrt kann ein erhöhter Innendruck im Raum zu einem überflüssigen Verlust an konditionierter Luft zur Außenatmosphäre hin führen, was ebenfalls den Energiebe darf für die Luftkonditionierung im Raum erheblich erhöht.Conversely, increased internal pressure in the room can increase an unnecessary loss of conditioned air Lead to outside atmosphere, which also affects energy may be significantly increased for air conditioning in the room.
Abgesehen von Druckveränderungen im Raum infolge von lufttechnischen Einrichtungen können solche unerwünschten Druckdifferenzen auch auftreten infolge von Zugluft, her vorgerufen durch Konvektionsbewegung in Verbindung mit geöffneten Fenstern, Oberlichten u. dgl.Except for pressure changes in the room due to Air conditioning equipment can cause such undesirable Pressure differences also occur due to drafts caused by convection movement in connection with open windows, skylights u. the like
Wegen der enormen Querschnittsbreite von Türen oder Toren können dort bereits bei verhältnismäßig sehr gerin gen Druckdifferenzen von wenigen mm Wassersäule enorme Leckagen entstehen.Because of the enormous cross-sectional width of doors or Gates can get there with relatively little enormous pressure differences of a few mm water column Leaks occur.
Diese Leckagen können nur bis zu einem gewissen Grad mit Luftschleieranlagen beherrscht werden. Allerdings steigt der Energiebedarf für die Luftschleieranlage erheb lich an, wenn Ausgleichsluftströmungen auftreten. Bei sehr großen Druckdifferenzen ist die Luftschleieranlage nicht mehr in der Lage, den Innenraum und die Außenatmosphäre lufttechnisch gegeneinander abzusperren. Die Druckdiffe renz verbiegt den Luftschleier am von den Auslaßdüsen entfernt liegenden distalen Ende so stark, daß erhebliche unerwünschte Austauschströmungen entstehen.These leaks can only be to a certain extent be mastered with air curtain systems. Indeed the energy requirement for the air curtain system increases significantly Lich when compensating air flows occur. At very The air curtain system is not subject to large pressure differences more able to the interior and the outside atmosphere to shut off against each other in terms of ventilation. The pressure differences renz bends the air curtain on the outlet nozzles distal end distant so strong that considerable undesirable exchange flows arise.
Aus der DE-43 05 674 A1 ist es bekannt, Luftströmun gen mit Hilfe von Widerstandsbahnen zu messen, die beheizt sind. Die Widerstandsänderung zufolge der Kühlung durch die vorbeistreichende Luft wird zur Messung der Luftge schwindigkeit ausgewertet.From DE-43 05 674 A1 it is known to air flow to measure with the help of resistance tracks that are heated are. The change in resistance due to cooling by the air flowing past is used to measure the air speed evaluated.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, um unerwünschte Ausgleichsströmun gen zwischen einem Raum mit konditionierter Luft und einem anderen Bereich durch ein offenes Tor oder eine offene Tür, die den Raum und den anderen Bereich verbindet, zu verhindern.The object of the invention is a method and Specify device to undesired equalizing currents between a room with conditioned air and a other area through an open gate or an open one Door that connects the room and the other area prevent.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeich net, während die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens durch die Merkmale des Anspruches 18 gekenn zeichnet ist.To achieve this object is the invention Method characterized by the features of claim 1 net while the device for performing this Process characterized by the features of claim 18 is drawing.
Wenn angenommen ist, daß die Temperatur der Luft in dem Raum höher ist als die Temperatur in dem anderen angrenzenden Bereich, entsteht an der offenen Tür oder dem offenen Tor eine Konvektionsbewegung, die die Luft in der oberen Tür- oder Torzone in den anderen Bereich austreten läßt. Dadurch entsteht an der Tor- oder Türschnittlinie eine Druckdifferenz, die für das Einsaugen von kühlerer Luft aus dem anderen Bereich sorgt. Erfahrungsgemäß liegt bei Druckgleichheit des Luftdrucks im Raum und im anderen Bereich der neutrale Punkt, an dem fast keine Luftströmung auftritt, etwa auf halber Türhöhe.If it is assumed that the temperature of the air in the room is higher than the temperature in the other adjacent area, arises at the open door or the open gate a convection movement that the air in the Exit the upper door or gate zone into the other area leaves. This creates on the gate or door cut line a pressure difference that is used to draw in cooler Air from the other area. Experience has shown that when the air pressure in the room and in the other are equal Area of neutral point at which there is almost no air flow occurs, about halfway up the door.
Sobald durch Luftkonditioniereinrichtungen oder andere Belüftungsmaßnahmen im Raum ein niedrigerer Druck entsteht als in dem anderen Bereich, tritt wesentlich mehr ruft durch die offene Tür oder das offene Tor in den Raum ein, als es allein aufgrund der Konvektionsbewegung im Tür- oder Torbereich der Fall ist. Erfindungsgemäß werden nun die Bedingungen gemessen, die für eine zusätzliche Ausgleichsluftströmung durch das offene Tor oder die offene Tür kennzeichnend sind und es wird dementsprechend der Druck in dem Raum nachgeregelt. Mit Hilfe der Druck nachregelung kann die Druckdifferenz an der Tür oder dem Tor auf null eingestellt werden, so daß mit einer Luft schleieranlage eine optimale Abriegelung erzielt werden kann, die bei minimal möglichem Energieeinsatz das offene Tor oder die offene Tür lufttechnisch abriegelt, d. h. den Raum von dem anderen Bereich lufttechnisch isoliert.Once through air conditioning devices or other ventilation measures in the room a lower pressure arises than in the other area, occurs much more calls into the room through the open door or gate a than it was due to the convection movement in the Door or gate area is the case. According to the invention now the conditions measured for an additional Balancing air flow through the open gate or the open door are distinctive and it becomes accordingly the pressure in the room adjusted. With the help of pressure The pressure difference at the door or the Gate to be set to zero so that with air optimal locking can be achieved can, the open with minimal possible energy use Closes the door or the open door with ventilation technology, d. H. the Air-insulated space from the other area.
Zur Verdeutlichung des erzielten Vorteils sei ein kühler Tag angenommen, der ein Heizen der Luft im Raum erfordert. Ohne Drucksteuerung würde bei einem Unterdruck im Raum der Luftschleier in der Nähe des Bodens zum Raum inneren hin verwehen und es würde verhältnismäßig viel kalte Außenluft in den Raum eindringen. Die Anhebung des Drucks im Raum verhindert ein solches Verbiegen des Luft schleiers und damit das unerwünschte Eindringen von kalter Außenluft.To clarify the advantage achieved is a Assuming a cool day is a heating of the air in the room required. Without pressure control, there would be negative pressure in the air curtain room near the floor to the room the inside blows away and it would be relatively much cold outside air entering the room. Raising the Pressure in the room prevents such bending of the air veil and thus the unwanted penetration of cold Outside air.
Messungen haben gezeigt, daß zur Aufrechterhaltung eines entsprechenden Drucks in dem Raum mit Hilfe kon ditionierter Luft weniger Energie erforderlich ist, als sie eingesetzt werden muß, um bei bestehender Druckdiffe renz mit Hilfe des Luftschleiers ein Eindringen von Kalt luft zu verhindern.Measurements have shown that maintenance a corresponding pressure in the room using kon Dedicated air requires less energy than it must be used to with existing pressure differences penetration of cold with the help of the air curtain to prevent air.
Diese Bedingungen, die für das Eindringen von Fremd luft in den Raum kennzeichnend sind, sind zunächst einmal unmittelbar die im Raum und im anderen Bereich herrschen den Luftdrücke. Aber nicht nur der Luftdruck kann als entsprechende Bedingung herangezogen werden. An dem offe nen Tor bzw. der offenen Tür treten in jedem Falle Misch luftzonen auf und die Ermittlung der Lufttemperatur in der Mischluftzone kann ebenfalls ein Maß dafür liefern, ob zuviel Luft von außen in den Raum eindringt oder zuviel Luft aus dem Raum nach außen verlorengeht. Letzteres ist insbesondere beim Betrieb von Klimaanlagen möglich. Durch die entsprechende Abstimmung der Klimaanlage mit der Luftschleieranlage kann dafür gesorgt werden, daß der Energiebedarf zum Konditionieren der Raumluft minimal wird.These conditions for the intrusion of foreign air in the room are first of all immediately prevail in the room and in the other area the air pressure. But not only the air pressure can be as appropriate condition can be used. On the open In any case, a gate or open door is mixed air zones and determining the air temperature in the Mixed air zone can also provide a measure of whether Too much air enters the room from the outside or too much Air is lost from the room to the outside. The latter is particularly possible when operating air conditioning systems. By the appropriate coordination of the air conditioning with the Air curtain system can ensure that the Minimal energy requirement for conditioning the room air becomes.
Schließlich ist es möglich, in einem speziell dafür vorgesehenen, klein dimensionierten Kanal, der den Raum mit dem anderen Bereich strömungsmäßig verbindet, die Luftströmung zu erfassen und somit Rückschlüsse auf die Druckdifferenz zu ziehen. Die Luftströmung kann auch hier wiederum mit Hilfe einfacher Temperaturmeßeinrichtungen erfaßt werden.After all, it is possible in one specifically for that provided, small-sized channel that the room fluidly connects with the other area, the Air flow to capture and thus conclusions on the To draw the pressure difference. The air flow can also here again with the help of simple temperature measuring devices be recorded.
Dabei haben die auf der Basis der Temperatur arbei tenden Vorrichtungen den Vorteil, daß sehr kostengünstige Sensoren hierzu zur Verfügung stehen, die obendrein eine hohe Langzeitstabilität zeigen und sehr genau arbeiten.They work on the basis of temperature tendency devices the advantage that very inexpensive Sensors are available for this purpose, which on top of that a Show high long-term stability and work very precisely.
Die Verteilung der einzelnen Temperatursensoren und deren Anzahl richtet sich nach den jeweiligen Gegebenhei ten.The distribution of the individual temperature sensors and their number depends on the respective circumstances ten.
Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegen stand von Unteransprüchen.For the rest, further developments of the invention are against stood by subclaims.
Anhand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung erläutert. Es zeigen:Based on the drawing, embodiments of the The subject of the invention explained. Show it:
Fig. 1 die Druckverhältnisse an einem offenen Tor ohne Luftschleier, in einer stark schematisierten Dar stellung der räumlichen Verhältnisse, Fig. 1, the pressure conditions at an open door without air curtain, in a highly schematic Dar position of the spatial relationships,
Fig. 2 ein Gebäude mit einer Torluftschleieranlage, in stark schematisierter Form, Fig. 2 shows a building with a Torluftschleieranlage, in highly schematic form,
Fig. 3 eine Anordnung ähnlich Fig. 2, jedoch unter Verwendung einer Doppelluftschleieranlage und Fig. 3 shows an arrangement similar to FIG. 2, but using a double air curtain system and
Fig. 4 und 5 Meßanordnungen mit Temperatursonden zum Erfassen der Bedingungen, die für eine Luftströmung zwi schen dem Raum und dem anderen Bereich kennzeichnend sind. FIGS. 4 and 5 measuring arrangements with temperature probes for detecting the conditions that rule Zvi for an air flow to the space and the other area are characteristic.
Fig. 1 zeigt stark schematisiert ein auf einem Boden 1 stehendes Gebäude 2 mit einem Innenraum 3, der über ein Tor 4 von außen zugänglich ist. Das Tor 4 ist als recht eckige Öffnung angenommen, wobei sich eine Torunterkante 5 in einem Abstand H von dem Boden 1 befindet. Eine gedachte Torschnittlinie verläuft als Ebene durch das Tor 4 etwa in der Mitte der Wand des Gebäudes 2. Fig. 1 shows a highly schematic of a building 2 standing on a floor 1 with an interior 3 which is accessible from the outside via a gate 4 . The gate 4 is assumed to be a right-angled opening, with a bottom edge 5 of the gate being at a distance H from the floor 1 . An imaginary gate section line runs as a level through gate 4 approximately in the middle of the wall of building 2 .
An dem offenen Tor 4 stellt sich ein Druckprofil ein, das, wenn keine sonstigen Luftströmungen vorliegen, aus schließlich von den Temperaturverhältnissen abhängig ist. Zur Erläuterung des Druckprofils wird für den Innenraum 3 eine höhere Lufttemperatur angenommen als für die Außen atmosphäre. Die Luft im Innenraum 3 ist folglich leichter und bestrebt, unterhalb der Oberkante 5 nach außen ab zuströmen. Der dadurch entstehende Luftverlust in dem Innenraum 3 wird durch zuströmende Luft in der Nähe des Bodens 1 ausgeglichen. Es entsteht folglich unterhalb der Toroberkante 5 ein nach außen gerichteter Druckvektor P₁, während in der Nähe des Bodens 1 ein nach innen gerichte ter Druckvektor P₂ auftritt. Die beiden Druckvektoren P₁ und P₂ können als betragsmäßig gleich angenommen werden, haben jedoch entgegengesetztes Vorzeichen. Mit guter Annäherung an die tatsächlichen Verhältnisse kann ferner angenommen werden, daß sich die Größe der Druckvektoren über die Höhe H des Tores 4 linear ändert, weshalb die Einhüllende aller Druckvektoren P₁ bis P₂ mit guter Annähe rung durch eine Gerade 7 wiedergegeben werden kann.At the open gate 4 there is a pressure profile which, if there are no other air flows, is ultimately dependent on the temperature conditions. To explain the pressure profile, a higher air temperature is assumed for the interior 3 than for the exterior atmosphere. The air in the interior 3 is consequently lighter and strives to flow outwards below the upper edge 5 . The resulting air loss in the interior 3 is compensated for by inflowing air in the vicinity of the floor 1 . It thus arises below the top edge 5 of an outward pressure vector P 1, while in the vicinity of the bottom 1 an inward pressure vector P 2 occurs. The two pressure vectors P₁ and P₂ can be assumed to be the same in terms of amount, but have opposite signs. With good approximation to the actual conditions it can also be assumed that the size of the pressure vectors changes linearly over the height H of the gate 4 , which is why the envelope of all pressure vectors P 1 to P 2 can be represented by a straight line 7 with good approximation.
Auf halber Höhe des Tores 4 wird sowohl der nach außen gerichtete Vektor P₁ als auch der nach innen gerich tete Vektor P₂ verschwinden, d. h. die durch die Wärmekon vektion hervorgerufenen Druckkräfte sind, wenn keine zusätzlichen Luftströmungen entstehen, auf der halben Höhe des Tores 4 null.Halfway up the gate 4 , both the outward-facing vector P₁ and the inward-facing vector P₂ will disappear, ie the pressure forces caused by the heat convection are zero if no additional air currents occur, halfway up the gate 4 .
Sobald eine zusätzliche Luftströmung an dem Tor 4 induziert wird, verschieben sich je nach Richtung der Luftströmung die Druckvektoren P₁, P₂ zum Inneren oder zum Äußeren hin, d. h. es dringt entweder mehr kalte Außenluft durch das Tor 4 in den Innenraum 3 ein oder bei einem Überdruck in dem Innenraum 3 verliert der Innenraum 3 an dem Tor 4 zusätzlich Warmluft, also mehr Warmluft als aufgrund der Konvektion an dem Tor 4.As soon as an additional air flow is induced at the gate 4 , depending on the direction of the air flow, the pressure vectors P 1, P 2 move towards the inside or the outside, ie either more cold outside air penetrates through the gate 4 into the interior 3 or at an overpressure in the interior 3 of the interior 3 at the gate 4 also loses warm air, which is more than hot air due to convection at the gate. 4
Es ist deswegen zweckmäßig, an einem offenen Tor die Druckverhältnisse auf der halben Höhe H/2 des Tores 4 zu messen, um festzustellen, ob der statische Druck in dem Innenraum 3 genauso hoch ist wie außen oder ob Differenzen vorliegen, die eine zusätzliche Luftströmung durch das Tor 4 hindurch induzieren.It is therefore expedient to measure the pressure ratios at half the height H / 2 of the door 4 on an open door in order to determine whether the static pressure in the interior 3 is as high as the outside or whether there are differences which result in an additional air flow through induce the gate 4 through.
An Fig. 1 läßt sich auch noch ein weiterer Effekt verständlich machen:Another effect can also be understood from FIG. 1:
Dort, wo der Druckvektor P₁ und auch der Druckvektor P₂ null ist, befindet sich die Luft in Ruhe, d. h. auf der Torschnittlinie 6 wird sich an dieser Stelle die Luft aus dem Innenraum 3 und die Luft der Außenatmosphäre mischen, womit eine Temperatur zu messen ist, die dem arithmeti schen Mittel aus der Temperatur in dem Innenraum 3 und der Temperatur der Außenatmosphäre entspricht. Wenn dieser Temperaturpunkt auf H/2 auf der Torschnittlinie 6 liegt, gibt es keine zusätzliche Luftströmung durch das Tor 4 hindurch. Wenn dagegen eine von außen nach innen gerichte te Strömung entsteht, wird sich dieser Temperaturpunkt längs der Torschnittlinie 6 nach oben bewegen bzw. umge kehrt, bei einer Strömung von innen nach außen bewegt sich der Punkt auf der Torschnittlinie 6 nach unten. Wird unverändert auf der Torschnittlinie 6 auf der Höhe H/2 gemessen, verschiebt sich bei einer überlagerten, von innen nach außen gerichteten Luftströmung die gemessene Temperatur vom arithmetischen Mittel in Richtung auf die Temperatur in dem Innenraum 3 oder umgekehrt, bei einer überlagerten Luftströmung, die von außen in den Innenraum 3 gerichtet ist, in Richtung auf die Temperatur der Außen atmosphäre.Where the pressure vector P₁ and the pressure vector P₂ is zero, the air is at rest, ie on the gate line 6 , the air from the interior 3 and the air from the outside atmosphere will mix at this point, so that a temperature can be measured , which corresponds to the arithmetic mean of the temperature in the interior 3 and the temperature of the outside atmosphere. If this temperature point is on H / 2 on the gate section line 6 , there is no additional air flow through the gate 4 . If, on the other hand, a flow from the outside towards the inside arises, this temperature point will move upwards or vice versa along the gate section line 6 , with a flow from the inside out, the point on the door section line 6 moves downwards. Is measured unchanged on the gate section line 6 at the height H / 2 , with a superimposed air flow directed from the inside out, the measured temperature shifts from the arithmetic mean towards the temperature in the interior 3 or vice versa, with a superimposed air flow, the is directed from the outside into the interior 3 , towards the temperature of the outside atmosphere.
Bei umgekehrten Verhältnissen, wenn der Innenraum 3 gegenüber der Außenatmosphäre gekühlt ist, ist die Druck verteilung an der Torschnittlinie 6 qualitativ dieselbe, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, lediglich mit dem Unter schied, daß die Druckvektoren P₁ und P₂ jeweils in die andere Richtung zeigen.In reverse conditions, when the interior 3 is cooled from the outside atmosphere, the pressure distribution at the gate line 6 is qualitatively the same as that shown in Fig. 2, only with the difference that the pressure vectors P₁ and P₂ each in the other Show direction.
Zusätzliche Luftströmungen an dem Tor 4, die der dort vorhandenen Konvektionsbewegung überlagert sind, können durch lufttechnische Einrichtungen, beispielsweise eine Klimaanlage 8, hervorgerufen werden, die über einen Mauer einlaß 9 Außenluft ansaugt. Die Außenluft gelangt durch ein Heizregister 11 und wird mit einem Ventilator oder Gebläse 12 in den Innenraum 3 gefördert. Das Gebläse 12 erzeugt eine ständige Luftströmung, die, wenn keine Gegen maßnahmen getroffen werden, zu einer zusätzlichen Luft strömung an dem offenen Tor 4 nach außen führt.Additional air flows at the gate 4 , which are superimposed on the convection movement present there, can be caused by ventilation technology devices, for example an air conditioning system 8 , which sucks 9 outside air through a wall. The outside air passes through a heating register 11 and is conveyed into the interior 3 by a fan or blower 12 . The fan 12 generates a constant air flow, which, if no countermeasures are taken, leads to an additional air flow at the open gate 4 to the outside.
Eine weitere gezeigte klimatechnische Einrichtung 13 ist dazu vorgesehen, den Innenraum 3 zu entlüften. Hierzu saugt ein Gebläse 14 Raumluft an, die über einen Mauer auslaß 15 in die Außenatmosphäre abgegeben wird.Another shown air conditioning device 13 is provided to vent the interior 3 . For this purpose, a blower sucks in 14 ambient air, which is emitted via a wall outlet 15 into the outside atmosphere.
Ungünstige Druckverhältnisse an dem Tor 4 können auch durch geöffnete Fenster oder Abluftklappen hervorgerufen werden. Die dann entstehende Kaminwirkung saugt kalte Außenluft über das Tor 4 an.Unfavorable pressure conditions at the gate 4 can also be caused by open windows or exhaust flaps. The resulting chimney effect sucks in cold outside air through gate 4 .
Der an dem offenen Tor 4 sich infolge von Konvektion ausbildenden Luftwalze begegnet man durch Luftschleier anlagen, die gezielt eine Luftwalze mit hoher Geschwindig keit erzeugen sollen, um den Innenraum 3 gegenüber der Außenatmosphäre lufttechnisch abzuriegeln. Die dabei an dem Luftschleier entstehende Druckverteilung entspricht der Druckverteilung nach Fig. 1. Allerdings kann wegen des Luftschleiers die Druckverteilung keine Ausgleichskon vektionsbewegung mehr hervorrufen. Diese Abschirmwirkung geht allerdings sofort verloren, wenn der Druck in dem Innenraum 3 von dem Druck in der Außenatmosphäre abweicht. Angenommen es entsteht in dem Innenraum 3 ein Unterdruck, dann "weht" der Luftschleier in der Nähe des Bodens 1 in den Innenraum 3, wodurch zusätzlich kalte Außenluft über dem Boden 1 in den Inneraum 3 eingesaugt wird.The at the open gate 4 as a result of convection air roller encountered by air curtains systems that are intended to generate an air roller with high speed to air-technically seal off the interior 3 from the outside atmosphere. The resulting pressure distribution on the air curtain corresponds to the pressure distribution according to FIG. 1. However, due to the air curtain, the pressure distribution can no longer cause a compensation convection movement. However, this shielding effect is lost immediately when the pressure in the interior 3 deviates from the pressure in the outside atmosphere. Suppose there is a negative pressure is created in the inner space 3, then "blowing" of the air curtain in the vicinity of the bottom 1 in the inner space 3, whereby an additional cold outside air is sucked through the floor 1 in the perception space. 3
Ohne Regelung des Drucks in dem Innenraum 3 müßte die Leistung im Luftschleier wesentlich erhöht werden, denn der Luftschleier arbeitet zufolge der hohen Strömungs geschwindigkeit mit einer erheblichen Übertemperatur, verglichen mit der Raumluft, um Zugerscheinungen zu ver meiden. Der Energieeinsatz ist wesentlich geringer, wenn dagegen beispielsweise über die Klimaanlage 8 zusätzlich temperierte Luft in den Innenraum 3 eingespeist wird, denn die über die Klimaanlage 8 zugeführte Luft hat lediglich Raumtemperatur.Without regulating the pressure in the interior 3 , the performance in the air curtain would have to be increased significantly, because the air curtain works due to the high flow speed with a considerable excess temperature compared to the room air in order to avoid drafts. The energy consumption is much lower, while if, for example, eight additional temperature-controlled air is fed into the interior 3 on the air conditioning, because the supplied via the air conditioning 8 air only has room temperature.
Die Druckregelung in dem Innenraum 3 gestattet es, einen Luftschleier an dem Tor 4 in die optimale Lage zu bringen, in der der Luftschleier in der Lage ist, den Innenraum 3 maximal gegen Einflüsse von der Außenatmosphä re abzuschirmen.The pressure control in the interior 3 allows an air curtain at the gate 4 to be brought into the optimal position, in which the air curtain is able to shield the interior 3 to a maximum against influences from the outside atmosphere.
Umgekehrt entsteht ein unnötiger Energieverlust aus dem Innenraum 3 nach außen, wenn die Klimaanlage 8 auf die Ablufteinrichtung 13 nicht richtig abgestimmt ist, bei spielsweise, weil im Laufe des Betriebs die Filter unter schiedlich verschmutzt sind und sich deswegen die Durch laßverhältnisse ändern.Conversely, there is an unnecessary loss of energy from the interior 3 to the outside if the air conditioning system 8 is not properly matched to the exhaust device 13 , for example because the filters are contaminated differently during operation and therefore the passage conditions change.
Um den Druckausgleich zwischen dem Innenraum 3 und der Außenatmosphäre zu gewährleisten, kann im einfachsten Falle eine Differenzdruckmeßeinrichtung 16 vorgesehen werden, die neben dem Tor 4 in einem eigens dafür vor gesehenen Kanal angeordnet ist. Der Kanal verbindet strö mungsmäßig den Inneraum 3 mit der Außenatmosphäre. Zweckmä ßigerweise ist der Kanal mit der Differenzdruckmeßeinrich tung 16 in der unmittelbaren Nähe des Tores 4 auf der Höhe H/2 angeordnet. Die Differenzdruckmeßeinrichtung ver gleicht so den Unterschied im Absolutdruck zwischen der Außenatmosphäre und dem Innenraum 3. Das von der Diffe renzdruckmeßeinrichtung 16 gelieferte Signal gelangt über eine Leitung 17 in einen Regler 18, der zwei Drehzahl stelleinrichtungen 19 und 21 steuert. An diese beiden Drehzahlstelleinrichtungen 19 und 21 sind die Gebläse 12 und 14 angeschlossen. Die beiden Gebläse 12, 14 werden hierdurch in einer Weise gesteuert, die eine Druckdiffe renz zwischen dem Innenraum 3 und der Außenatmosphäre vermeidet.In order to ensure the pressure equalization between the interior 3 and the outside atmosphere, in the simplest case a differential pressure measuring device 16 can be provided, which is arranged next to the gate 4 in a channel which has been specially provided for this purpose. The channel fluidly connects the inner space 3 with the outside atmosphere. Suitably ßigerweise the channel is tung with the Differenzdruckmeßeinrich 16 of the gate 4 in the immediate vicinity at the height of H / 2 are arranged. The differential pressure measuring device thus compares the difference in absolute pressure between the outside atmosphere and the interior 3 . The signal supplied by the differential pressure measuring device 16 passes via a line 17 into a controller 18 which controls two speed control devices 19 and 21 . The blowers 12 and 14 are connected to these two speed control devices 19 and 21 . The two fans 12 , 14 are hereby controlled in a manner that avoids a pressure difference between the interior 3 and the outside atmosphere.
Wie oben ausführlich dargelegt, gibt es noch andere physikalische Zustände, die für das Auftreten von Bedin gungen kennzeichnend sind, die eine zusätzliche Luftströ mung durch das Tor hervorrufen können. Zu diesen physika lischen Größen gehört die Temperatur. Es kann an Stelle der Differenzeinrichtung 16 auch eine Temperaturmessung mittels eines oder mehrerer Temperatursensoren vorgenommen werden.As detailed above, there are other physical conditions that are indicative of the occurrence of conditions that can cause additional air flow through the door. Temperature is one of these physical parameters. Instead of the differential device 16 , a temperature measurement can also be carried out by means of one or more temperature sensors.
Ausführungsformen mit Temperaturmeßeinrichtungen sind in Fig. 2 in Verbindung mit einer Torluftschleiereinrich tung 22 gezeigt. Die Torluftschleiereinrichtung 22 befin det sich in dem Innenraum 3 oberhalb der Oberkante 5 des Tores 4. Die Torluftschleiereinrichtung 22 weist ein Gehäuse 23 auf, das dem Tor 4 benachbart an seiner Unter seite 24 mit einem Lufteinlaß 25 versehen ist. Das Gehäuse 23 bildet einen Luftkanal, in dem sich zum Konditionieren der Luft beispielsweise ein Heizregister 26 befindet. Die durch die Ansaugöffnung 25 eingesaugte Luft gelangt durch das Heizregister 26 zu einem Gebläse 27, das eine Injek torluftdüse 28 speist. Hierdurch wird eine Luftwalze erzeugt, die im Inneren des Raumes 3 nach unten in Rich tung zu dem Boden 1 geht, dort umkehrt und in unmittel barer Nachbarschaft des Tores 4 wieder nach oben auf steigt, wo die Luft entsprechend in den Einlaß 25 einge saugt wird.Embodiments with temperature measuring devices are shown in Fig. 2 in connection with a Torluftschleiereinrich device 22 . The door air curtain device 22 is located in the interior 3 above the upper edge 5 of the door 4 . The air curtain device 22 has a housing 23 which is adjacent to the door 4 on its underside 24 with an air inlet 25 is provided. The housing 23 forms an air duct in which, for example, a heating register 26 is located for conditioning the air. The air sucked in through the suction opening 25 passes through the heating register 26 to a blower 27 which feeds an injector tor air nozzle 28 . This creates an air roller, which goes down in the interior of the room 3 in Rich direction to the floor 1 , there reverses and rises in the immediate vicinity of the gate 4 back up, where the air is sucked accordingly into the inlet 25 .
Ungleiche Druckverhältnisse an dem Tor 4, die zu Aus gleichsströmungen führen würden, lassen sich ermitteln, indem in dem Gehäuse 23 oberhalb des Lufteinlasses 25 ein Temperatursensor 29 angeordnet wird, der über eine Leitung 31 an den Regler 18 angeschlossen ist. Ein weiterer Tempe ratursensor 33, der ebenfalls an den Regler 18 über eine weitere Leitung 33 angeschaltet ist, ermittelt die Tempe ratur in dem Innenraum 3, während ein dritter Temperatur sensor 34 die Temperatur außerhalb des Gebäudes 2 erfaßt. Auch die von diesem Temperatursensor erfaßte Temperatur wird als elektrisches Signal über eine Verbindungsleitung 35 dem Regler 18 zugeführt.Unequal pressure conditions at the gate 4 , which would lead to equalizing currents, can be determined by arranging a temperature sensor 29 in the housing 23 above the air inlet 25 , which is connected to the controller 18 via a line 31 . Another Tempe temperature sensor 33 , which is also connected to the controller 18 via another line 33 , determines the temperature in the interior 3 , while a third temperature sensor 34 detects the temperature outside the building 2 . The temperature detected by this temperature sensor is also supplied to the controller 18 as an electrical signal via a connecting line 35 .
Wenn bei der Anordnung nach Fig. 2 im Bereich des Tores 4 keine Ausgleichsluftströmung auftritt, mißt der Temperatursensor 29 eine bestimmte Temperatur, die eine Funktion der durch den Temperatursensor 34 erfaßten Außen temperatur und der durch den Temperatursensor 32 gemesse nen Temperatur in dem Innenraum 3 ist. Außerdem wird die Temperatur am Meßort des Temperatursensors 29 von dem Heizregister 26 in bekannter Weise beeinflußt. Sobald in dem Innenraum 3 ein Unterdruck entsteht, wird der von der Luftschleiereinrichtung 22 gebildete Luftschleier zum Innenraum 3 hin verbogen, was dazu führt, daß an dem Lufteinlaß 25 mehr Außenluft eingesaugt wird. Dadurch ändert sich am Ort des Temperatursensors 29 die Lufttempe ratur, während die von den Sensoren 32 und 34 gemessenen Temperaturen konstant bleiben. Unter der Annahme, daß die Temperatur in dem Raum 3 größer ist als die Außentempera tur, vermindert sich die von dem Temperatursensor 29 gemessene Temperatur bei Unterdruck, während bei Überdruck in dem Raum 3 unter sonst gleichen physikalischen Randbe dingungen die von dem Temperatursensor 29 gemessene Tempe ratur ansteigt, weil weniger Außenluft an dem Lufteinlaß 25 angesaugt wird. If no compensation air flow occurs in the arrangement of FIG. 2 in the region of the gate 4 , the temperature sensor 29 measures a certain temperature, which is a function of the outside temperature detected by the temperature sensor 34 and the temperature measured in the interior 3 by the temperature sensor 32 . In addition, the temperature at the measuring location of the temperature sensor 29 is influenced by the heating register 26 in a known manner. As soon as a negative pressure is created in the interior 3 , the air curtain formed by the air curtain device 22 is bent toward the interior 3 , which means that more outside air is sucked in at the air inlet 25 . As a result, the air temperature changes at the location of the temperature sensor 29 , while the temperatures measured by the sensors 32 and 34 remain constant. Assuming that the temperature in the room 3 is greater than the outside temperature, the temperature measured by the temperature sensor 29 decreases under negative pressure, while in the case of excess pressure in the room 3 under otherwise identical physical conditions, the temperature measured by the temperature sensor 29 rature increases because less outside air is sucked in at the air inlet 25 .
Durch entsprechendes Kalibrieren der drei Temperatur sensoren 29, 32, 34 läßt sich durch Vergleichen der Tempe raturmeßwerte feststellen, ob an dem Tor 4 Druckgleichheit vorliegt oder der Druck in dem Innenraum 3 größer oder kleiner ist als der Druck außerhalb des Gebäudes 2. Dem entsprechend können über den Regler 18 die Gebläse 12 und 14 nachgeregelt werden.By appropriately calibrating the three temperature sensors 29 , 32 , 34 it can be determined by comparing the temperature measurement values whether there is pressure equality at the gate 4 or the pressure in the interior 3 is greater or less than the pressure outside the building 2 . Accordingly, the blowers 12 and 14 can be readjusted via the controller 18 .
Anstatt den Temperatursensor 32 im Raum anzuordnen, besteht auch die Möglichkeit, den Temperatursensor in der Nähe des Luftauslasses 28 unterzubringen, wenn die Luft schleieranlage 22 so gebaut ist, daß mit Hilfe des Geblä ses 27 Raumluft angesaugt wird.Instead of arranging the temperature sensor 32 in the room, there is also the possibility to accommodate the temperature sensor in the vicinity of the air outlet 28 when the air curtain system 22 is built so that 27 room air is sucked in with the help of the fan.
Prinzipiell dieselbe Anordnung der Temperatursensoren 29, 32 und 34 ist auch bei Verwendung einer Doppelluft schleieranlage 36 möglich, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Die Doppelluftschleieranlage 36 enthält in einem Gehäuse 37 zwei Gebläse 38 und 39, zwischen denen in dem Gehäuse 37 an dessen Unterseite ein Lufteinlaß 42 angeordnet ist.In principle, the same arrangement of the temperature sensors 29 , 32 and 34 is also possible when using a double air curtain system 36 , as shown in FIG. 3. The double air curtain system 36 contains two fans 38 and 39 in a housing 37 , between which an air inlet 42 is arranged in the housing 37 on the underside thereof.
Das Gebläse 39 speist eine Luftauslaßöffnung 43, die sich neben dem Tor 4 befindet, während das Gebläse 41 einen Luftauslaß 44 versorgt, der weiter im Inneren des Raumes 3 liegt als der Lufteinlaß 42.The blower 39 feeds an air outlet opening 43 which is located next to the gate 4 , while the blower 41 supplies an air outlet 44 which is further inside the room 3 than the air inlet 42 .
Die von dem Gebläse 41 angesaugte Luft wird über ein Heizregister 45 konditioniert.The air drawn in by the blower 41 is conditioned via a heating register 45 .
Auf diese Weise werden zwei Luftwalzen erzeugt, die gegenläufigen Drehsinn haben. Die eine Luftwalze erzeugt einen neben dem Tor 4 nach unten blasenden Luftstrom, der unterhalb des Lufteinlasses 42 aufsteigt, während das andere Gebläse 41 eine Luftwalze erzeugt, die zum Inneren des Raumes hin gelegen eine nach unten gerichtete Luft strömung hervorruft.In this way, two air rollers are created that have opposite directions of rotation. The one air roller produces an air stream blowing downward next to the gate 4 , which rises below the air inlet 42 , while the other blower 41 generates an air roller, which causes a downward air flow to the interior of the room.
Der die Mischluft erfassende Temperatursensor 29 ist wiederum oberhalb des Lufteinlasses 42 angeordnet und auch die beiden anderen Temperatursensoren 32 und 34 sind, wie im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben, vorhanden und an den Regeler 18 angeschlossen.The temperature sensor 29 , which detects the mixed air, is in turn arranged above the air inlet 42 and the two other temperature sensors 32 and 34 are also present, as described in connection with FIG. 2, and are connected to the controller 18 .
Auch bei der Anordnung nach Fig. 3 ändert sich die von dem Temperatursensor 29 erfaßte Lufttemperatur je nachdem, wie die Druckverhältnisse an dem Tor 4 sind.In the arrangement according to FIG. 3, the air temperature detected by the temperature sensor 29 changes depending on how the pressure conditions at the gate 4 are.
Während die vorher gezeigten Ausführungsbeispiele nach den Fig. 2 und 3 insgesamt drei Temperatursensoren 29, 32, 34 verwenden, um die Druckverhältnisse an dem Tor 4 zu ermitteln, ist es auch grundsätzlich denkbar, le diglich einen einzigen Temperatursensor zu verwenden. Dieser einzige Temperatursensor 29 ist, wie Fig. 4 schema tisch veranschaulicht, in einem Kanal 47 etwa mittig untergebracht, der neben dem Tor 4 die Wand des Gebäudes 2 durchsetzt. Er verbindet somit den Innenraum 3 strömungs mäßig mit der Außenatmosphäre, und zwar vorzugsweise befindet er sich auf einer Höhe entsprechend der halben Torhöhe H/2. Wie eingangs ausführlich dargelegt, ist zu erwarten, daß bei gleichem Druck auf beiden Seiten des Tores 4 in dem Kanal 47 keine Ausgleichsströmung auftritt. Der Temperatursensor 29 wird demzufolge im eingeschwunge nen Zustand eine Temperatur messen, die gleich dem Mittel wert zwischen der Temperatur in dem Raum 3 und der Tempe ratur der Außenatmosphäre ist. Verschiebungen der von dem Temperatursensor 29 gemessenen Temperatur deuten auf eine Luftströmung durch den Kanal 47 hin. Aufgrund der bekann ten Größen, nämlich ob die in dem Gebäude 2 arbeitende Klimaanlage heizt oder kühlt, kann entschieden werden, ob durch den Kanal 47 eine Ausgleichsluftströmung fließt. Zweckmäßigerweise werden dabei noch die Temperaturmessun gen herangezogen, die zur Steuerung oder Regelung der Klimaanlage ohnehin benutzt werden.While the previously illustrated embodiments of FIGS. 2 and 3, three temperature sensors 29, 32, 34 used to determine the pressure conditions on the gate 4, it is also conceivable in principle, le diglich to use a single temperature sensor. This single temperature sensor 29 is, as schematically illustrated in FIG. 4, housed approximately centrally in a channel 47 which penetrates the wall of the building 2 next to the gate 4 . It thus connects the interior 3 in terms of flow with the outside atmosphere, and preferably it is at a height corresponding to half the gate height H / 2 . As explained in detail at the beginning, it can be expected that no equalizing flow will occur in the channel 47 at the same pressure on both sides of the gate 4 . The temperature sensor 29 will consequently measure a temperature in the steady state, which is equal to the mean value between the temperature in the room 3 and the temperature of the outside atmosphere. Shifts in the temperature measured by the temperature sensor 29 indicate an air flow through the channel 47 . Based on the known sizes, namely whether the air conditioning system working in the building 2 heats or cools, it can be decided whether a compensating air flow flows through the duct 47 . Expediently, the temperature measurements are used which are used to control or regulate the air conditioning system anyway.
Schließlich besteht die Möglichkeit, die Luftströmung in dem Kanal 47 in bekannter Weise mit Hilfe des Tempera tursensors 29 und einer weiteren Temperatursensoranordnung 48 zu erfassen. Dabei besteht die Temperatursensoranord nung 48 aus mehreren einzelnen Temperatursensoren 49, die beheizt sind. Aufgrund der Messung der sich einstellenden Temperatur der Temperatursensoren kann in bekannter Weise festgestellt werden, ob sich die Luft in dem Kanal 47 in Ruhe befindet oder strömt. Im Falle von strömender Luft wird der beheizte Temperatursensor 49 gekühlt. Das Maß der Kühlung hängt dabei von der Temperatur der strömenden Luft ab, die mit Hilfe des Temperatursensors 29 erfaßt wird.Finally, there is the possibility of detecting the air flow in the channel 47 in a known manner using the temperature sensor 29 and a further temperature sensor arrangement 48 . The Temperatursensoranord voltage 48 consists of several individual temperature sensors 49 , which are heated. Based on the measurement of the temperature of the temperature sensors, it can be determined in a known manner whether the air in the channel 47 is at rest or flows. In the case of flowing air, the heated temperature sensor 49 is cooled. The degree of cooling depends on the temperature of the flowing air, which is detected with the aid of the temperature sensor 29 .
Wenn an einem durch eine Torluftschleieranlage abge riegelten offenen Tor ein Differenzdruck zwischen innen und außen auftritt, wird die Abriegelung durch den Luft schleier mehr oder weniger ausgeprägt unwirksam. Besonders ungünstig sind die Verhältnisse, wenn die Außentemperatur niedriger als die Temperatur im Innenraum ist und im Innenraum ein Unterdruck herrscht. Der Unterdruck saugt unter dem Luftschleier kalte Außenluft in den Innenraum, was den Komfort in der Nähe des Luftschleiers im Innenraum deutlich vermindert. Mit Hilfe von Sensoren sowie zusätz lichen Gebläseeinrichtungen wird der Druck im Innenraum an den Druck außerhalb des Gebäudes angepaßt, damit eine optimale Wirkung des Luftschleiers erzielt werden kann.If abge through a gate air curtain system locked open gate a differential pressure between inside and occurs outside, the shutdown is through the air veil more or less ineffective. Especially The conditions are unfavorable when the outside temperature is lower than the temperature inside and Inside there is a negative pressure. The vacuum sucks cold outside air under the air curtain into the interior, what the comfort near the air curtain in the interior significantly reduced. With the help of sensors and additional Lichen blower devices, the pressure in the interior adjusted the pressure outside the building so that a optimal effect of the air curtain can be achieved.
Claims (31)
an der Tür oder dem Tor ein Luftschleier erzeugt wird, der die gesamte Öffnung des Tors oder der Tür im wesentlichen vollständig überdeckt,
eine Einrichtung bereitgestellt wird, die in der Lage ist, den Luftdruck in dem Raum zu verändern,
eine Meßeinrichtung bereitgestellt wird, mit der Bedingungen gemessen werden, die für eine mögliche, durch die Tür oder das Tor führende Luftströmung in den Raum hinein oder aus dem Raum heraus kennzeichnend sind,
die Einrichtung zum Verändern des Luftdrucks in dem Sinne betätigt wird, daß der Luftdruck in dem Raum dem Luftdruck in dem anderen Bereich angeglichen wird.1. A method of ventilating a room from another area connected to the room through an open door or gate to the other area, the method comprising the steps of:
an air curtain is generated on the door or gate that essentially completely covers the entire opening of the gate or door,
a device is provided which is able to change the air pressure in the room,
a measuring device is provided with which conditions are measured which are characteristic of a possible air flow leading through the door or the gate into or out of the room,
the device for changing the air pressure is operated in such a way that the air pressure in the room is adjusted to the air pressure in the other area.
mit einer an der Tür oder dem Tor (4) angeordneten Luftschleieranlage (22, 36), die einen Luftschleier er zeugt, der die gesamte Öffnung des Tors (4) oder der Tür im wesentlichen vollständig überdeckt,
mit einer Einrichtung (8, 13), die in der Lage ist, den Luftdruck in dem Raum (3) zu verändern,
mit einer Meßeinrichtung (16, 29, 32, 34, 48), mit der Bedingungen gemessen werden, die für eine mögliche, durch die Tür oder das Tor (4) führende Luftströmung in den Raum (3) hinein oder aus dem Raum (3) heraus kennzeichnend sind,
mit einer Steuereinrichtung (18), durch die die Einrichtung (8, 13) zum Verändern des Luftdrucks in dem Sinne betätigt wird, daß der Luftdruck in dem Raum (3) dem Luftdruck in dem anderen Bereich angeglichen wird.18. Device for the air-technical isolation of a room ( 3 ) against another area, which is connected to the room ( 3 ) via an open door or an open gate ( 4 ) with the other area,
with an air curtain system ( 22 , 36 ) arranged on the door or gate ( 4 ), which creates an air curtain that essentially completely covers the entire opening of the gate ( 4 ) or door,
with a device ( 8 , 13 ) capable of changing the air pressure in the room ( 3 ),
leading to a possible, through the door or gate (4) air flow into the room (3) with a measuring device (16, 29, 32, 34, 48) measured by the conditions, into or from the space (3 ) are characteristic,
with a control device ( 18 ), by which the device ( 8 , 13 ) for changing the air pressure is actuated in the sense that the air pressure in the room ( 3 ) is adjusted to the air pressure in the other area.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19542714A DE19542714A1 (en) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | Air current blocking in room against other regions communicating by open door or gate |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19542714A1 true DE19542714A1 (en) | 1997-05-22 |
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| Country | Link |
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