DE102014114491B3

DE102014114491B3 - Schlitzauslass für Luftschott-Anlagen mit Strömungsumlenkung

Info

Publication number: DE102014114491B3
Application number: DE102014114491.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Israel
Original assignee: Arwus GmbH
Current assignee: Arwus GmbH
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2015-10-01
Anticipated expiration: 2034-10-08

Abstract

Die Erfindung betrifft die Ausgestaltung des Luftauslasses von Luftschott-Anlagen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ausblasgeräusche zu reduzieren und kleinere Querschnittsflächen zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch einen Schlitzauslass gelöst, der eine Strömungskammer, erste Strömungsleitmittel und zweite Strömungsleitmittel umfasst. Die ersten Strömungsleitmittel sind der Längsrichtung der Strömungskammer folgend angeordnet und weisen im Innenraum der Strömungskammer quer zu deren Längsrichtung von außen nach innen zunächst wenigstens annähernd parallel zueinander angeordnete Seitenflanken auf. Wenigstens eine erste Seitenflanke strebt sodann gewölbt von der anderen weg. Die zweiten Strömungsleitmittel sind zwischen den Seitenflanken quer zur Längsrichtung lamellenartig parallel zueinander angeordnet. Die erste Seitenflanke der ersten Strömungsleitmittel liegt mit einer Längskante an der Innenfläche der Strömungskammer an und endet andererseits an der Außenfläche der Strömungskammer. Eine zweite Seitenflanke der ersten Strömungsleitmittel geht im Innenraum der Strömungskammer in einen freien Schenkel über, ragt andererseits aus der Strömungskammer und ist zur von der ersten Seitenflanke abgewandten Seite eine Führungslippe bildend abgewinkelt.

Description

Die Erfindung betrifft die Ausgestaltung des Luftauslasses von Luftschott-Anlagen. Das Anwendungsgebiet der Erfindung sind Luftschott-Anlagen zur Trennung von Raumbereichen mit unterschiedlichen atmosphärischen Parametern wie Temperatur, Feuchte, stofflicher Kontaminierung oder dergleichen in Gebäuden oder auf Fahrzeugen.
Zur Abschirmung von Raumbereichen gegen eindringende Fremdluft oder Abströmung von Raumluft sind Luftschott-Anlagen ein geeignetes Mittel. Um eine energiesparende und dennoch effektive Abschirmung zu erreichen, müssen die Luftschotts relativ stark gebündelt und gerichtet aus der Anlage ausströmen. Dieses Erfordernis wird mittels Schlitzauslässen mit guten Ergebnissen erfüllt. Schlitzauslässe sind z. B. aus folgenden Druckschriften bekannt: DE 94 07 112 U1 , US 3 773 000 A , EP 0 362 958 B1 . Jedoch weisen Schlitzauslässe den Nachteil eines relativ starken Ausströmgeräusches auf, so dass insbesondere für Luftschott-Anlagen in Arbeits- oder Publikumsbereichen eine Vermeidung von Ausströmgeräuschen angestrebt wird. Ein solcher Schlitzauslass ist in der DE 100 17 019 C1 offenbart. Der bekannte Schlitzauslass löst die Aufgabe, die Geräuschemission von Luftschott-Anlagen ohne Erhöhung des Herstellungs- und/oder Installationsaufwandes und ohne Beeinträchtigung des Wirkungsgrades zu senken, indem erste Strömungsleitmittel vorgesehen sind, die im Innenraum einer Strömungskammer als Verlängerung der zueinander parallel angeordneten Längsseitenflanken des Schlitzauslasses von außen nach innen zunächst weiterhin parallel verlaufend und sodann voneinander weg strebend gewölbt ausgebildet sind und deren freie Längskanten dicht an der inneren Oberfläche der Strömungskammer anliegen, wobei zwischen den Längsseitenflanken quer zur Längsrichtung parallel zueinander zweite Strömungsleitmittel angeordnet sind. Die Strömungskammer ist an die Druckseite eines Ventilators oder eines gleich wirkenden Mittels angeschlossen, so dass die angetriebene Luftströmung mittels der Strömungskammer über die gesamte Breite oder Höhe des mit dem erzeugten Luftschott abzuschirmenden Bereiches verteilt aus dem Schlitzauslass ausströmen kann. Dadurch entsteht in der Strömungskammer eine zumindest im Wesentlichen axial verlaufende Strömung, die im Bereich des Schlitzauslasses radial abgelenkt wird und nach dem Austritt aus der Strömungskammer das Luftschott bildet. Die Ausbildung des Schlitzauslasses mit dem Übergang von der inneren Oberfläche der Strömungskammer, gebildet durch das dichte Anliegen der freien Längskanten der verlängerten Längsseitenflanken des Schlitzauslasses an der inneren Oberfläche der Strömungskammer, und der gewölbten Ausbildung der verlängerten Längsseitenflanken des Schlitzauslasses bis zu deren parallelen Anordnung im Auslassbereich vermeidet die Verwirbelung der Strömung im Zuge ihrer Umlenkung aus axialer in radiale Richtung, wodurch das Entstehen von Ausblasgeräuschen von Luftschotts mit einer Ausblasgeschwindigkeit von wenigstens bis zu 20ms^–1 vermieden oder zumindest drastisch behindert wird. Die zwischen den Längsseitenflanken quer zur Längsrichtung parallel zueinander angeordneten zweiten Strömungsleitmittel unterteilen den erfindungsgemäßen Schlitzauslass in eine Vielzahl von Ausblaskammern, wodurch eine entsprechend des Winkels der zweiten Strömungsmittel zur axialen Strömung in der Strömungskammer ausgerichtete Ausblasströmung des Luftschotts entsteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den aus dem Stand der Technik bekannten Schlitzauslass dadurch zu verbessern, dass die Ausblasgeräusche weiter reduziert und kleinere Querschnittsflächen erreicht werden.
Die Aufgabe wird durch einen Schlitzauslass mit den Merkmalen nach dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gegeben.
Der erfindungsgemäße Schlitzauslass für Luftschott-Anlagen mit Strömungsumlenkung umfasst eine Strömungskammer, erste Strömungsleitmittel und zweite Strömungsleitmittel. Die ersten Strömungsleitmittel sind der Längsrichtung der Strömungskammer folgend angeordnet und weisen im Innenraum der Strömungskammer quer zu deren Längsrichtung von außen nach innen zunächst wenigstens annähernd parallel zueinander angeordnete Seitenflanken auf, wobei unter parallel gleichermaßen gerade als auch gekrümmte parallele Anordnungen umfasst sind. Wenigstens eine erste Seitenflanke strebt sodann gewölbt von der anderen weg. Die zweiten Strömungsleitmittel sind zwischen den Seitenflanken quer zur Längsrichtung lamellenartig parallel zueinander angeordnet. Die erste Seitenflanke der ersten Strömungsleitmittel liegt mit einer Längskante an der Innenfläche der Strömungskammer an und endet andererseits an der Außenfläche der Strömungskammer. Eine zweite Seitenflanke der ersten Strömungsleitmittel geht im Innenraum der Strömungskammer in einen freien Schenkel über, ragt andererseits aus der Strömungskammer und ist zur von der ersten Seitenflanke abgewandten Seite eine Führungslippe bildend abgewinkelt. Vorteilhaft ist die zweite Seitenflanke der ersten Strömungsleitmittel in einem Winkel von wenigstens 90 ° und höchstens 170 ° eine stumpfe Kante bildend abgewinkelt. Auf diese Weise ergibt sich eine unscharfe Abrisskante, ab der die Ausblasströmung aufgrund der Induktion abgebremst wird. Je kleiner der Winkel der Abrisskante ist, desto geringer ist die Induktion und damit umso effektiver die wirksame Strömung. Vorteilhaft ausgebildet ist die Erfindung, indem die Strömungskammer bezüglich ihrer Längenausdehnung kleine Querausdehnungen aufweist, wobei ein eine stetige geschlossene, lediglich durch den Schlitzauslass unterbrochene Kurve beschreibender Querschnittsumfang angestrebt wird. Unter einer stetigen Kurve sind beispielsweise kreis-, ellipsen- oder eiförmige Umfänge zu verstehen. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn der parallele Bereich der ersten Strömungsleitmittel abweichend von einer Radiusrichtung der Querschnittsfläche ausgerichtet angeordnet ist. Die Abweichung von einer Radiusrichtung kann beispielsweise darin bestehen, dass der parallele Bereich der ersten Strömungsleitmittel einer Sekante der Querschnittsfläche folgt oder/und eine Krümmung aufweist und derart der Durchdringungswinkel der ersten Strömungsleitmittel durch die Wandung der Strömungskammer und damit der Ausströmwinkel des erfindungsgemäßen Schlitzauslasses dem jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden können. Die Strömungskammer ist an die Druckseite eines Ventilators oder eines gleich wirkenden Mittels angeschlossen, so dass die angetriebene Luftströmung mittels der Strömungskammer über die gesamte Breite oder Höhe des mit dem erzeugten Luftschott abzuschirmenden Bereiches verteilt aus dem Schlitzauslass ausströmen kann. Dadurch entsteht in der Strömungskammer eine zumindest im Wesentlichen axial verlaufende Strömung, die im Bereich des Schlitzauslasses abgelenkt wird und nach dem Austritt aus der Strömungskammer das Luftschott bildet. Mit dem Schlitzauslass nach der Erfindung wird bei gleich angesetzter Wirksamkeit des Luftschotts eine merkliche Geräuschreduzierung gegenüber dem Stand der Technik erzielt, da das Ausströmverhalten durch Verringerung der Querschnittsfläche eine Reduzierung des Volumenstroms ermöglicht. Die von der radialen Richtung abweichende Ausströmrichtung führt zu einer Verwirbelung des Volumenstroms innerhalb der Strömungskammer und bewirkt eine effektivere Nutzung des Strömungskammervolumens sowie des Energiegehalts des Volumenstroms.
Nachfolgend wird der erfindungsgemäße Schlitzauslass in einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
1 einen Querschnitt durch eine Strömungskammer mit Schlitzauslass und
2 einen Schlitzauslass mit im parallelen Bereich gekrümmten ersten Strömungsleitmitteln.
1 zeigt eine zylindrische Strömungskammer 1 im Querschnitt, deren Innenraum 2 druckseitig an einen nicht dargestellten Ventilator angeschlossen ist. Die Strömungskammer 1 ist mit einem Schlitzauslass 3 versehen, der mittels paralleler Seitenflanken 51 von ersten Strömungsleitmitteln 5 gegen den Mantel der Strömungskammer 1 abgegrenzt ist. Die ersten Strömungsleitmittel 5 sind beide in den Innenraum 2 der Strömungskammer 1 verlängert ausgeführt. Die Verlängerungen 52-1 und 52-2 der ersten Strömungsleitmittel 5 sind auseinander strebend gewölbt. Die Verlängerung 52-1 einer ersten Seitenflanke 51-1 der ersten Strömungsleitmittel 5 liegt an der Innenfläche der Strömungskammer 1 an. Andererseits endet die erste Seitenflanke 51-1 an der Außenfläche der Strömungskammer 1, indem ein überstehender Bereich durch Umbördeln oder Kanten an die Außenfläche der Strömungskammer 1 angeschmiegt ist. Die Verlängerung 52-2 einer zweiten Seitenflanke 51-2 der ersten Strömungsleitmittel 5 geht in einen freien Schenkel über. Andererseits ragt die zweite Seitenflanke 51-2 aus der Strömungskammer 1 heraus und ist zur von der ersten Seitenflanke 51-1 abgewandten Seite in einem Winkel α von ca. 100 bis 110 ° in einem Abstand von der Außenfläche der Strömungskammer 1 und somit eine Führungslippe 53 für die Strömung bildend abgewinkelt, wobei die Abwinkelung stumpf ausgebildet ist. Der Abstand der Abwinkelung von der Außenfläche und damit die Länge der Führungslippe 53 außerhalb der Strömungskammer 1 ist von der Strömungsgeschwindigkeit abhängig und nach oben lediglich durch gestalterische Aspekte beschränkt. Der Schlitzauslass 3 ist mittels Querlamellen 4, die als zweite Strömungsleitmittel dienen und parallel sowie vorzugsweise mit gleichem Abstand voneinander zwischen den parallelen Seitenflanken 51 angeordnet sind, in Ausblaskammern unterteilt. Die Ausblaskammern weisen abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall vorteilhaft eine vom gegenseitigen Abstand der Seitenflanken 51-1 und 51-2 der ersten Strömungsleitmittel 5 bestimmte Spaltbreite von 3 bis 40 mm und ein vom gegenseitigen Abstand der Querlamellen 4 bestimmtes Rastermaß von 10 bis 40 mm auf. Der erfindungsgemäße Schlitzauslass 3 kann durch Verbinden der Seitenflanken 51, vorzugsweise in deren parallelem Bereich, mittels der Querlamellen 4, die etwa in Form eines leiterartigen Kunststoffhalbzeugs gefertigt sind, hergestellt und in eine entsprechend vorgesehene und dimensionierte Schlitzaussparung der Strömungskammer 1 eingesetzt werden.
2 zeigt abweichend von 1 eine Ausführungsform erster Strömungsleitmittel 5 mit einem von innen nach außen zunächst geraden und sodann gekrümmten parallelen Bereich der Seitenflanken 51. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform jener in 1 gezeigten, so dass insofern die vorstehende Erläuterung gleichermaßen zutrifft.
Bezugszeichenliste

1: Strömungskammer
2: Innenraum der Strömungskammer
3: Schlitzauslass
4: zweite Strömungsleitmittel, Querlamellen
5: erste Strömungsleitmittel
51: Seitenflanken der ersten Strömungsleitmittel
51-1: erste Seitenflanke
51-2: zweite Seitenflanke
52-1: Verlängerung der ersten Seitenflanke
52-2: Verlängerung der zweiten Seitenflanke
53: Führungslippe
α: Abkantwinkel der zweiten Seitenflanke

Claims

Schlitzauslass für Luftschott-Anlagen mit Strömungsumlenkung, umfassend eine Strömungskammer (1), der Längsrichtung der Strömungskammer (1) folgend und im Innenraum (2) der Strömungskammer (1) quer zu deren Längsrichtung von außen nach innen angeordnete erste Strömungsleitmittel (5) mit zunächst parallel zueinander verlaufenden Seitenflanken (51) und sodann wenigstens eine gewölbt von der anderen weg strebende Seitenflanke (51-1) und zwischen den Seitenflanken (51) quer zur Längsrichtung parallel zueinander angeordnete zweite Strömungsleitmittel (4), dadurch gekennzeichnet, dass eine Längskante einer ersten Seitenflanke (51-1) der ersten Strömungsleitmittel (5) an der Innenfläche der Strömungskammer (1) anliegt und andererseits die erste Seitenflanke (51-1) an der Außenfläche der Strömungskammer (1) endet und eine zweite Seitenflanke (51-2) der ersten Strömungsleitmittel (5) im Innenraum (2) der Strömungskammer (1) in einen freien Schenkel übergeht und andererseits aus der Strömungskammer (1) ragt und zur von der ersten Seitenflanke (51-1) abgewandten Seite abgewinkelt ist.
Schlitzauslass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Seitenflanke (51-2) der ersten Strömungsleitmittel (5) in einem Winkel (α) von wenigstens 90 ° und höchstens 170 ° eine stumpfe Kante bildend zur von der ersten Seitenflanke (51-1) abgewandten Seite abgewinkelt ist.
Schlitzauslass nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskammer (1) einen eine stetige geschlossene Kurve beschreibenden Querschnittsumfang aufweist.
Schlitzauslass nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskammer (1) bezüglich ihrer Länge kleine Querausdehnungen aufweist.
Schlitzauslass nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der parallele Bereich der ersten Strömungsleitmittel (5) abweichend von einer Radiusrichtung der Querschnittsfläche ausgerichtet angeordnet ist.