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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Führung eines Luftstromes an Luftschleier-, Klima-, Lüftungsanlagen oder dgl., aufweisend ein Gehäuse mit einem Gebläse sowie mindestens eine Ansaugöffnung und mindestens einen langgestreckten Ausströmschlitz für den Luftstrom, wobei der Ausströmschlitz von zwei zur Änderung der Ausströmrichtung des Luftstromes gemeinsam schwenkbaren Leitprofilen begrenzt ist und beide Leitprofile jeweils eine Achse aufweisen und jeweils um ihre jeweilige Achse schwenkbar ausgebildet sind.
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Insbesondere bei Luftschleieranlagen wird Umgebungsluft über eine Öffnung mittels eines Gebläses in ein Gehäuse angesaugt und von dort über eine Ausströmöffnung abgegeben, die den Luftstrom über Tore und Eingänge verteilt, wobei die Ausströmrichtung veränderbar sein muss, damit die Abschirmwirkung insbesondere dem auf das Tor oder den Eingang wirkenden Winddruck angepasst werden kann.
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Zur Veränderung der Ausströmrichtung des Luftstromes sind aus parallel miteinander schwenkbaren Lamellen bestehende Gitter bekannt. Ferner ist es bekannt, mehrere, getrennt schwenkbare Düsen über die Ausströmöffnung verteilt anzuordnen.
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Zur Veränderung der Ausströmrichtung eines Luftstromes wurde ferner in Patent
DE 44 15 079 C2 bei Luftschleieranlagen vorgeschlagen, den Ausströmschlitz durch zwei kreissegmentartigen Querschnitt aufweisende Leitprofile zu begrenzen, die an ihren Enden jeweils durch eine Stirnscheibe mit Abstand miteinander verbunden sind. Durch entsprechende Verdrehung der Stirnscheiben kann die Lage des zwischen den beiden Leitprofilen gebildeten Ausströmschlitzes verändert und somit der Anstellwinkel des Luftschleiers den Erfordernissen angepasst werden. Eine Veränderung des Querschnittes des Ausströmschlitzes ist nicht angesprochen.
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DE 195 18 258 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Führung eines Luftstromes an Luftschleier-, Klima-, Lüftungsanlagen oder dgl., bestehend aus einem Gehäuse mit einem Gebläse sowie mindestens einer Ansaugöffnung und mindestens einem länggestreckten Ausströmschlitz für den Luftstrom, wobei der Ausströmschlitz von zwei vorzugsweise segmentartigen Querschnitt aufweisenden und zur Änderung der Ausströmrichtung des Luftstromes um eine gemeinsame Achse schwenkbaren Leitprofilen begrenzt ist, wobei zumindest ein Leitprofil relativ zum anderen Leitprofil schwenkbar um die Achse ausgebildet und dem schwenkbaren Leitprofil eine Schwenkeinrichtung zugeordnet ist. Eine Veränderung des Querschnittes des Ausströmschlitzes und damit des Volumenstromes ist somit möglich. Es könnte insbesondere nötig sein, den Querschnitt zu verringern, wenn die Abschirmwirkung wegen des auf das Tor oder den Eingang wirkenden Winddrucks angepasst werden muss durch Verändern der Ausströmrichtung zur Seite. Manuell muss dabei zuerst der Auswurfwinkel bzw. Ausblaswinkel und sodann die Breite des Ausströmschlitzes verändert werden, was einen zusätzlichen Aufwand erforderlich macht.
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DE 197 10 779 C2 offenbart plattenförmige Profile, an deren Rückseite Rippen als Schwenkachsen angeordnet sind. Unabhängig von der Wahl der Schwenkstellung sollen dabei die beiden ebenen Bereiche zueinander parallel bleiben und angenähert eine lineare Venturidüse bilden.
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US 3 049 984 A offenbart einen variablen, nicht-symmetrischen Strömungsquerschnitt, wobei keilartige Profile mit im Wesentlichen glatten planen Innenwänden eingesetzt werden.
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DE 22 56 126 C2 offenbart einen variablen, nicht-symmetrischen Strömungsquerschnitt, wobei ein T-förmiges Profit im Luftauslass verschwenkt werden kann.
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DE 100 10 101 A1 der Anmelderin als nächstliegender Stand der Technik offenbart eine Vorrichtung zur Führung eines Luftstromes an Luftschleier-, Klima-, Lüftungsanlagen oder dgl., aufweisend ein Gehäuse mit einem Gebläse sowie mindestens eine Ansaugöffnung und mindestens einen langgestreckten Ausströmschlitz für den Luftstrom, wobei der Ausströmschlitz von zwei zur Änderung der Ausströmrichtung des Luftstromes gemeinsam schwenkbaren Leitprofilen begrenzt ist und beide Leitprofile jeweils eine dem Ausströmschlitz zugewandte Innenwand, eine dem Ausströmschlitz abgewandte Außenwand und eine Achse aufweisen und jeweils um ihre jeweilige Achse schwenkbar ausgebildet sind, wobei im verschwenkten Zustand der Leitprofile die Unterkante des jeweils vom Ausströmschlitz wegweisenden Leitprofils tiefer steht als die Unterkante des jeweils zum Ausströmschlitz weisenden anderen Leitprofils, die beiden Leitprofile durch ein Verbindungsmittel verbunden sind, das Verbindungsmittel drehbar mit den stirnseitigen Ausnehmungen im oberen Bereich der beiden Leitprofile verbunden ist, die Leitprofile entlang ihrer Innen- und Außenwand einen kreissegmentartigen Querschnitt aufweisen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Führung eines Luftstromes an Luftschleier-, Klima-, Lüftungsanlagen oder dergleichen zu schaffen, die insbesondere ohne besonderen Aufwand eine größere Wurfweite bei Verändern der Ausströmrichtung zur Seite hin ermöglicht, ohne dass die Drehzahl des Gebläses verändert werden muss.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäss der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, zur Führung eines Luftstromes an Luftschleier-, Klima Lüftungsanlagen oder dgl. steht im verschwenkten Zustand der Leitprofile die Unterkante des jeweils vom Ausströmschlitz wegweisenden Leitprofils tiefer als die Unterkante des jeweils zum Ausströmschlitz weisenden anderen Leitprofils, Je nach verändertem Ausströmwinkel steht also eines der beiden Leitprofile mit seiner Unterkante tiefer als die des anderen Leitprofils. Da der Ausströmwinkel in der Regel immer entgegen der relativ kälteren Luft gerichtet ist, steht also erfindungsgemäß das näher an der kälteren Luft angeordnete Leitblech tiefer als das andere Leitblech. Beim Stand der Technik ist dies anders bzw. umgekehrt:
- – Im Fall der parallel miteinander schwenkbaren Lamellen liegen diese naturgemäß stets gleich tief.
- – Bei DE 44 15 079 C2 werden die beiden Leitprofile, die an ihren Enden jeweils durch eine Stirnscheibe miteinander verbunden sind, gemeinsam verdreht. Das näher an der kälteren Luft angeordnete Leitblech liegt daher höher – und nicht tiefer – als das andere Leitblech.
- – Bei DE 195 18 258 A1 gilt das gleiche. Auch bei relativ zueinander schwenkbaren Leitprofilen ändert sich nichts daran, dass das näher an der kälteren Luft angeordnete Leitblech höher – und nicht tiefer – als das andere Leitblech liegt.
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Überraschenderweise wurde in Versuchen festgestellt, dass, wenn das näher an der kälteren Luft angeordnete Leitblech tiefer als das andere Leitblech angeordnet ist, der Energiewirkungsgrad und die Energieaufwandzahl positiv verändert werden. Bei den Vergleichsmessungen wurden dieselben Geräte und Leitprofile eingesetzt, der Unterschied bestand nur darin, dass die Leitprofile wie beim Stand der Technik eingebaut wurden. Der Energiewirkungsgrad und die Energieaufwandzahl werden nach einer Prüfmethode durchgeführt, mit welcher die Energieeffizienz verschiedener Luftschleieranlagen objektiv verglichen und bewertet werden kann. Die Leitprofile sind vorzugsweise identisch.
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Als Bewertungszustand wird in diesem Sinn die „vollständige thermische Abschirmung – VTHAB” definiert, die von einer Luftschleier-Anlage unter Standardbedingungen erreicht werden muss. Die dafür benötigte thermische und elektrische Leistung ist dann ein Maß für den standardisierten Leistungsbedarf des Luftschleiers. Die VTHAB ist erreicht, wenn die Temperatur der Luft, welche durch die Luftschleieranlage in den abzuschirmenden Innenraum gelangt, gleich der mittleren Lufttemperatur dieses Innenraumes ist. Da heißt, die Luftschleieranlage verhält sich gegenüber dem Innenraum thermisch neutral. Die zum Betrieb, der Luftschleieranlage erforderliche Heizleistung und die elektrische Ventilationsleistung dienen ausschließlich der Verdrängung oder Aufwärmung von Außenluft. (Quelle: Cousin, Henne, Kettenriß: Effizienzkriterien für Luftschleieranlagen – vergleichende Untersuchungen in einem Prüfraum und CFD-Simulationen, Fachhochschule Köln)
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Vorzugsweise sind dabei die beiden Leitprofile durch ein Verbindungsmittel derart verbunden, dass beim gemeinsamen Schwenken der Leitprofile das erste Leitprofil um einen anderen Winkel als das zweite Leitprofil schwenkt. Beim Schwenken ergeben sich somit zusätzliche Vorteile durch eine veränderte Innenkontur des Ausströmschlitzes. Diese verändert sich selbstständig beim Schwenken und ermöglicht somit, dass der freie Querschnitt zwischen den sich gegenüber liegenden Leitprofilen in einfacher Weise verändert und damit die Stärke und das Volumen des Luftstromes den Erfordernissen angepasst wird. Einer Änderung der Drehzahl des Gebläses bedarf es dazu nicht. Es ist beispielsweise nötig, den Querschnitt zu verringern, wenn die Abschirmwirkung wegen des auf das Tor oder den Eingang wirkenden Winddrucks angepasst werden muss durch Verändern der Ausströmrichtung zur Seite. Die Wurfweite wird somit vergrößert. Beim genannten Stand der Technik ist es aber immer erforderlich, die Drehzahl des Gebläses zu verändern, was einen zusätzlichen Aufwand erforderlich macht.
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Wenn vorzugsweise die Achsen im randseitigen Bereich der Leitprofile – insbesondere an der dem Ausströmschlitz abgewandten Seite der Leitprofile – angeordnet sind, ergibt sich auf besonders einfach zu realisierende Weise die oben genannte unkonventionelle unsymmetrische Schwenkung der Leitprofile. Die Profile können daher nahezu hohl sein. Daher können vorzugsweise Strangpress-Hohlprofile eingesetzt werden. Vorzugsweise erstrecken sich über die gesamte Länge der Strangpress-Hohlprofile Rippen, die stirnseitige Ausnehmungen aufweisen, insbesondere zum Befestigen der Achsen und/oder Verbindungsmittel. Das Profil weist somit über die gesamte Länge bereits alle Befestigungspunkte auf und kann daher an jeder Stelle abgelängt werden. So kann beispielsweise das Verbindungsmittel drehbar mit den stirnseitigen Ausnehmungen im oberen Bereich der beiden Leitprofile verbunden werden, ohne dass besondere Vorrichtungen dafür geschaffen werden müssen. Die Öffnungen können auch Einrastmittel, z. B. eine Feder mit Stift/Kugel als Einrastmittel aufnehmen, welche in Gegenöffnungen im Gehäuse einrasten können.
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Wenn dabei das Verbindungsmittel drehbar mit den beiden Leitprofilen, insbesondere stirnseitig, verbunden ist, ergibt sich eine einfache und unauffällige Gestaltung.
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Wenn vorzugsweise die Leitprofile entlang ihrer Innen- oder Außenwand einen kreissegmentartigen Querschnitt aufweisen, ergibt sich eine gute Verstellbarkeit und Abdichtbarkeit. Die Innenwand ist die Wand des Profils, welche dem Ausströmschlitz zugewandt ist, die Außenwand ist die Wand des Profils welche dem Ausströmschlitz abgewandt ist, also in Richtung Raum oder Draußen zeigt.
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Ferner vorzugsweise weisen die Leitprofile entlang ihrer Innen- und Außenwand einen kreissegmentartigen Querschnitt auf, wobei die Innenwand einen größeren Radius als die Außenwand aufweist. Dadurch ergibt sich im Inneren die gewünschte vorteilhafte Führung der Luft.
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Insbesondere vorzugsweise weisen die Leitprofile entlang ihrer Außenwand einen kreissegmentartigen Querschnitt auf und zumindest in einer Schwenkposition, vorzugsweise der Mittelstellung, verlaufen die beiden Außenwände entlang eines gemeinsamen Kreises. Dadurch ergibt sich ein gefälliges Äußeres.
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Die beschriebene Düse zeichnet sich durch eine hervorragende Aerodynamik mit hoher Verstellbarkeit aus. Die zuvor durch einen Wärmetauscher gegebenenfalls erhitzte Luft wird in eine Druckkammer geleitet, in der sich die einstellbare Düse befindet. Durch die spezielle Form und die Möglichkeit der Luftführungsänderung ergibt sich eine gleichmäßige Anströmung und eine große Abschirmleistung des Luftstromes. Die Einsatzmöglichkeit dieser Düse ist dort indiziert, wo es mehr auf ein Abschirmverhalten und weniger auf ein Aufwärmverhalten ankommt.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsbeispiele sind nicht abschließend zu verstehen und haben beispielhaften Charakter.
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1 zeigt ein Gehäuse 1 einer Vorrichtung zur Führung eines Luftstroms an einer Luftschleieranlage im Schnitt. Durch die Ansaugöffnung 1a, das Gebläse 1b und den Ausblasraum 1c gelangt die Luft zur Austrittsöffnung 2. Dabei sind die seitlichen Wände 3 des Gehäuses 1 mit Abstand voneinander angeordnet und dazwischen befinden sich die die Austrittsöffnung 2 begrenzenden schwenkbaren Leitprofile 8, 9. In Mittelstellung, d. h. bei senkrechter Ausströmrichtung, stehen beide Profile 8, 9 gleich tief.
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1b zeigt das Gehäuse aus 1a, bei dem die Austrittsöffnung 2 begrenzenden Leitprofile 8, 9 schräg stehen. In Schrägstellung, d. h. bei nach links weisender Ausströmrichtung, steht das linke Profil 8 tiefer als das rechte Profil 9, Links befindet sich die kältere Luft, die abzuschirmen ist. Im Beispiel befindet sich links das Äußere des Gebäudes und rechts das Gebäudeinnere mit der relativ wärmeren Luft. Die Anlage ist somit im Winterbetrieb. Im Sommerbetrieb würde (nicht dargestellt) die Ausströmrichtung nach rechtsweisen und das linke Profil 8 höher als das rechte Profil 9 stehen. Rechts befindet sich die kältere Luft, die abzuschirmen ist. Im Sommerbeispiel befindet sich links das Äußere des Gebäudes und rechts das Gebäudeinnere mit der relativ kälteren Luft (Sommerbetrieb).
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2a–2c zeigen im Detail ein Ausführungsbeispiel zum erfindungsgemäßen Verschwenken der Leitprofile. In Mittelstellung (2a) sind die beiden Leitprofile 8, 9 so angeordnet, dass deren Außenwände 89, 99 Segmente eines gemeinsamen Kreises bilden. Die Leitprofile sind drehbar um eine Achse 81, 91 im Bereich der Außenwände 89, 99 angeordnet. Diese befindet sich vorzugsweise ca. in der Mitte der Höhe der Leitprofile. Der Ausströmschlitz 2 ist in Mittelstellung symmetrisch.
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Die Leitprofile 8, 9 erstrecken sich über die gesamte Länge der Austrittsöffnung und begrenzen einen Ausblasschlitz 2. Die äußeren Mantelflächen, d. h. Außenwände 89, 99 der beiden Leitprofile 8, 9 liegen auf einer gemeinsamen Kreislinie. Die inneren, einander zugewandten Mantelflächen bzw. Innenwände 88, 98 der Leitprofile 8, 9 sind konvex geformt und können ebenfalls auf einer Kreislinie liegen, jedoch nicht auf einer gemeinsamen.
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Über die gesamte Länge der Strangpress-Hohlprofile erstrecken sich Rippen 93, die stirnseitige Ausnehmungen 94 aufweisen zum Befestigen der Achsen und Verbindungsmittel.
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Im Kopfbereich der Leitprofile sind diese durch einen Hebel 4 miteinander verbunden. Dabei ist der Hebel 4 beidseitig drehbar in einer Ausnehmung 94 gelagert. Beim Schwenken eines Profils wird das andere Profil mitbewegt. Durch die seitliche Anordnung der Achsen 81, 91 im Zusammenspiel mit dem Hebel 4 ergibt sich die erfindungsgemäße Schwenkung, wie nachfolgend beschrieben.
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2b zeigt die Leitprofile im um ca. 15° nach links geschwenkten Zustand. Der Hebel 4 liegt nicht mehr waagerecht, so dass sich für die beiden Leitprofile ein unterschiedlicher Schwenkwinkel ergibt. Das rechte Profil ist stärker geschwenkt und liegt daher mit seiner Unterkante höher als das linke Profil. Ferner verengt sich dadurch in vorteilhafterweise der Ausströmschlitz 2. Das gleiche ergibt sich – nur umgekehrt – beim Schwenken nach rechts in 2c.
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Die hier nicht dargestellten – seitlichen Wände 3 des Gehäuses 1, zwischen denen sich die die Austrittsöffnung 2 begrenzenden schwenkbaren Leitprofile 8, 9 befinden, können dabei mit elastischen Dichtungen, z. B. biegsame Bleche, Gummidichtungen, versehen sein, die an des Außenwand der Leitprofile anliegen, insbesondere im Bereich der Achsen 81, 91. Dies stellt sicher, dass der Spalt, der zwischen den Wänden 3 des Gehäuses 1 und den Außenwänden 89, 99 der Leitprofile 8, 9 vorhanden ist, keine nennenswerte Luft durchlässt.