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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Luftstromvorrichtung für eine in
oder an einem Gebäude vorgesehene
Toröffnung,
die durch ein Tor verschließbar
ist, wobei das Tor zumindest mit einem Schließbereich eine Bewegung im Wesentlichen
in der Ebene oder parallel zu der Ebene der Toröffnung durchführt, und
wobei an dem Schließbereich
des Tores der Luftauslaß der
Luftstromvorrichtung angeordnet ist und von dem Tor mitgeführt wird.
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Luftstromvorrichtungen
im Sinne dieser Anmeldung können
sowohl Luftwandanlagen als auch Luftschleieranlagen sein, die beide
an sich allgemein bekannt sind. Sie dienen der Klimatrennung sowie der
Verhinderung oder zumindest der Reduzierung von Wärmeverlusten
an offenen Tor- oder Türöffnungen
von Gebäuden.
Hierzu werden bei Luftschleieranlagen relativ große Luftmengen
an der abzuschirmenden Gebäudeöffnung ausgeblasen
und üblicherweise
vorher erwärmt,
um einströmende
Kaltluft möglichst
abzuhalten, zumindest jedoch so weit zu erwärmen, dass das Klima bzw. die
Temperatur im Inneren des Gebäudes
oder des jeweiligen Raums möglichst
wenig verändert
werden. Bei Luftwandanlagen strömen
demgegenüber
relativ geringe Luftmengen mit sehr hohem Druck in einer laminaren oder
zumindest annähernd
laminaren Kernluftstrahlströmung
an der abzuschirmenden Gebäudeöffnung aus,
was über
die gesamte Öffnungsfläche eine hochwirksame
Abschottung der Gebäudeöffnung gegen
anströmende
Luftmassen bewirkt. Hierbei werden keine durch die Gebäudeöffnung hindurchtretenden
Kaltluftmassen konditioniert bzw. erwärmt, sondern der Durchgang
von Kaltluftmassen wird je nach Auslegung der Luftwandanlage stark
vermindert oder sogar nahezu vollständig unterbunden. Auf diese Weise
kann eine hochwirksame Trennung der Innen und Außenluft bzw. des Klimas auf
beiden Seiten der Gebäudeöffnung erreicht
werden. Die geringeren Mengen der auszublasenden Luft sowie die
Möglichkeit
zum Verzicht auf eine Erwärmung
des Luftstroms gestatten eine konstruktiv einfachere Bauweise von Luftwandanlagen
und machen ihren Betrieb dabei im Verhältnis zu Luftschleieranlagen äußerst effektiv und
vergleichsweise kostengünstig.
Trennung im Sinne dieser Anmeldung ist dabei als Aufrechterhaltung
einer bereits vorhandenen Trennung zu verstehen.
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Beide
Arten von Luftstromvorrichtungen werden insbesondere an Gebäudeöffnungen
eingesetzt, wo es auf die Trennung des Klimas, insbesondere der
Temperatur auf beiden Seiten der Gebäudeöffnung ankommt und wo aufgrund
häufiger
Durchtritte von Personen und/oder Fahrzeugen Tore nicht oder nur
unzureichend eingesetzt werden können.
Die Gebäudeöffnungen
können
dabei sowohl innerhalb des Gebäudes
als auch an einer Außenwand
des Gebäudes
angeordnet sein.
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Bei
bekannten Luftstromanlagen handelt es sich üblicherweise um stationäre Anlagen,
die oberhalb oder seitlich der Gebäudeöffnung ortsfest angebracht
sind. Damit hierbei ein ausreichend starker Luftstrom auch am der
Luftstromanlage gegenüberliegenden
Ende der Öffnung
gewährleistet
ist und ein möglichst
optimales Abschirmungsergebnis erzielt wird, müssen diese Anlagen beständig mit
hoher Leistung betrieben werden, was mit entsprechend hohen Betriebskosten
verbunden ist. Bei großen Öffnungsflächen, beispielsweise
bei großen
Tordurchfahrten im industriellen Bereich ist dies besonders nachteilig,
insbesondere dann, wenn die Gebäudeöffnung für den Ein-
oder Auslaß von
Personen oder kleineren Fahrzeugen oftmals nur teilweise geöffnet wird
und hierbei trotzdem die volle Leistung der Luftstromanlage benötigt wird.
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Zur
Vermeidung dieser Nachteile wurde in der
DE-A-100 56 596 eine Luftschleieranlage
der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die in Abhängigkeit
von der Öffnungshöhe des Tores
und der damit verbundenen noch zu überbrückenden Strecke einen angepassten
Luftschleier bereitstellt. Durch die Anordnung der Luftschleiervorrichtung
an dem der Schließkante
zugeordneten Schließbereich
des Tores kann in jeder Schließstellung
des Tores eine optimale Position der Luftschleiervorrichtung relativ
zur jeweils freien Öffnungsfläche der
Toröffnung
erreicht und der Wirkungsgrad des Luftschleiers bei einer gleichzeitigen
Reduzierung der Betriebskosten entsprechend erhöht werden.
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Nachteilig
an diesem Lösungsvorschlag
ist es jedoch, dass die gesamte Luftschleiervorrichtung als kompakte
Komplettinstallation an dem Schließbereich des Tores angeordnet
ist. Das sehr hohe Gewicht einer derartigen Komplettinstallation
kann durchschnittlich dimensionierte Tore in ihrer statischen Auslegung
in unzulässig
hohem Maße
belasten, so dass die Luftstromanlage entweder gar nicht oder nur
mit aufwendigen Verstärkungskonstruktionen
an vorhanden Toren einsetzbar sind. Darüber hinaus kann das sehr hohe
Gewicht der Komplettinstallation insbesondere auch die Motoren zum Öffnen und
Schließen
des Tores hinsichtlich ihrer Antriebsleistung deutlich überfordern,
was zu Beschädigungen
und Ausfällen
des Torantriebs und somit zu erheblichen Beeinträchtigungen des betrieblichen
Ablaufs und damit verbundenen zusätzlichen Kosten führen kann.
Zur Vermeidung derartiger Beschädigungen
sind daher Verstärkungen
der Tore und stärkere
Torantriebe erforderlich, was mit zusätzlichem Material- und Montageaufwand
sowie insbesondere mit zusätzlichen
Kosten verbunden ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine konstruktiv einfache,
preiswert herzustellende und leicht handhabbare Luftstromvorrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die einen dauerhaft sicheren
Einsatz an Toren gewährleistet und
keine zusätzlichen
Verstärkungsmaßnahmen bezüglich der
Tragfähigkeit
eines herkömmlichen
Tores oder zur Leistungssteigerung des Torantriebs erfordert.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Luftstromvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Wesentlich
bei der erfindungsgemäßen Lösung ist
es, dass das Luftgebläse
der Luftstromvorrichtung ortsfest an dem Gebäude, vorzugsweise in einem
Randbereich der Toröffnung,
angeordnet ist, und dass der von dem Tor mitgeführte Luftauslaß über mindestens
eine flexible Leitung mit dem ortsfesten Luftgebläse verbunden
ist.
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Der
Hauptvorteil liegt dabei darin, dass nicht die vollständige Luftstromvorrichtung
als Komplettinstallation an dem Tor angeordnet und mit dem Tor mitgeführt werden
muss. Gemäß der vorliegenden Erfindung
reicht es aus, nur einen Teil der Luftstromanlage an dem Schließbereich
des Tores zu befestigen und mit dem Tor zu bewegen, während ein
wesentlicher Bestandteil mit dem bei weitem überwiegenden Gewichtsanteil
nicht an dem Tor, sondern feststehend an dem Gebäude angeordnet wird und nicht
mit dem Tor mitgeführt
werden muss. Deshalb sind die auf das Tor wirkenden Gewichtsbelastungen mit
bis auf ca. 10% deutlich reduziert, und hierdurch hervorgerufenen
Beschädigungen
des Tores oder des Torantriebs können
vermieden werden, ohne dass hierzu besondere Verstärkungen
an der Statik des Tores oder an der Antriebsleistung des Torantriebs
erforderlich sind.
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Auf
diese konstruktiv besonders einfache Weise wird eine hoch wirksame
Luftstromvorrichtung geschaffen, die insbesondere auch nachträglich an bereits
vorhandenen Toren nachgerüstet
werden kann. Die Tore können
dabei insbesondere als Schiebe-, Hebe, Roll- oder Sektionstore ausgebildet
sein.
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Die
erfindungsgemäße Luftstromvorrichtung ist
bei einfacher Konstruktion kostengünstig herzustellen und leicht
handzuhaben.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die flexible Leitung bewegliche und/oder
in ihrer Länge
variable Schläuche
und/oder Rohrverbindungen umfasst. Hierdurch kann die flexible Verbindung
des Luftgebläses
mit dem bewegten Luftauslaß auf
besonders einfache Weise erreicht werden.
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Insbesondere
bei der Verwendung von Schläuchen
als flexible Leitungen ist es von Vorteil, wenn an der Toröffnung mindestens
eine Vorrichtung zum Aufrollen der flexiblen Leitungen) vorgesehen ist.
Die flexiblen Leitungen können
damit entsprechend dem Öffnungsgrad
des Tores auf- bzw. abgerollt werden.
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Je
nach Art der flexiblen Leitungen) kann es ferner von Vorteil sein,
wenn an der Toröffnung
mindestens eine Vorrichtung zur Führung der flexiblen Leitungen)
vorgesehen ist. Eine derartige Führungsvorrichtung
kann insbesondere durch Gliederketten oder durch Aufnahmetrassen
gebildet sein, wobei die Aufnahmetrassen vorzugsweise in Lamellen
unterteilt sein oder ein abschnittsweise eingeschnittenes offenes
Gummiprofil umfassen kann.
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Besonders
vorteilhaft ist es ferner, wenn das Luftgebläse Mittel zum Ansaugen von
Außenluft und/oder
Innenluft und Mittel zum Verdichten der angesaugten Luft umfasst.
Hierzu können
beispielsweise Radialverdichter eingesetzt werden. Zusätzlich können je
nach Anwendungsfall bei Bedarf auch Heizelemente und/oder Filter
für die
angesaugte Luft vorgesehen werden.
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Eine
besonders wirksame Trennung der beiden Klimabereiche auf beiden
Seiten der Gebäudeöffnung kann
dadurch erreicht werden, dass der Luftauslaß mindestens eine Kernluftstrahldüse mit einer Luftleiteinrichtung
umfasst, durch die der Luftstrom turbulenzarm und zumindest annähernd laminar
in Form einer Luftwand austritt. Die erfindungsgemäße Lehre
kann jedoch grundsätzlich
auch bei Luftschleieranlagen zum Einsatz kommen.
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Eine
besonders einfache Ausführungsform kann
dabei dadurch erreicht werden, dass die Luftwand in der Ebene oder
parallel zu der Ebene des Schließbe reiches des Tores bzw. in
der Ebene oder parallel zu der Ebene des gesamten Tores aus der Kernluftstrahldüse austritt.
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Für bestimmte
Anwendungsfälle
kann es jedoch auch besonders günstig
sein, wenn die Luftwand in einem Winkel zwischen 1° und 60°, vorzugsweise
zwischen 5° und
20° zu der
Ebene des Schließbereiches
des Tores bzw. zu der Ebene des gesamten Tores aus der Kernluftstrahldüse austritt und
hierbei, je nach Anordnung der Kernluftstrahldüse an dem Schließbereich
des Tores gegebenenfalls auch durch die Gebäudeöffnung hindurch, auf die eine
oder andere Seite der Gebäudeöffnung gerichtet ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es dabei ferner, wenn die Kernluftstrahldüse derart
verstellbar, insbesondere schwenkbar an dem Tor befestigt ist, dass die
Richtung des austretenden Luftstroms variierbar ist. Hierdurch kann
die Luftstromvorrichtung besonders flexibel in verschiedensten Anwendungsfällen eingesetzt
werden.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann der Luftauslaß zwei parallel zueinander
angeordnete Kernluftstrahldüsen oder
eine DoppelKernluftstrahldüse
umfassen, durch die zwei Luftströme
jeweils turbulenzarm und zumindest annähernd laminar in Form einer
Luftwand austreten. Die Wirksamkeit der Abschottung der Gebäudeöffnung kann
hierdurch weiter erhöht
werden.
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Die
beiden Luftströme
können
hierbei insbesondere parallel zueinander aus dem Luftauslaß austreten.
Alternativ können
die beiden Luftströme
auch in einem Winkel aufeinander zu oder vorzugsweise voneinander
weg gerichtet aus dem Luftauslaß austreten,
wobei der Winkel vorzugsweise zwischen 1 ° und 90° liegt.
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Um
eine besonders gute Wirksamkeit der Abschottung der Gebäudeöffnung zu
erreichen, ist es ferner besonders vorteilhaft, wenn die Austrittsrichtungen)
des Luftstroms bzw. der beiden Luftströme automatisch, vorzugsweise
in Abhängigkeit
von dem Öffnungsgrad
des Tores und/oder in Abhängigkeit von
den gewünschten
und/oder aktuell vorliegenden Klimazuständen, regelbar oder steuerbar
ist bzw. sind.
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Ferner
kann vorteilhafterweise auch der Luftdurchsatz und/oder die gegebenenfalls
vorhandenen klimaphysikalische Einbaukomponenten, insbesondere die
gewünschte
Heiz- oder Kühlleistung und/oder
Befeuchtungs- oder Entfeuchtungseinrichtungen und/oder Filter und/oder
biologische Behandlungsgeräte,
beispielsweise Entkeimungskomponenten, in Abhängigkeit von dem Grad der Öffnung des Tores
und/oder in Abhängigkeit
von den gewünschten
und/oder aktuell vorliegenden Klimazuständen automatisch geregelt oder
gesteuert werden.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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Es
zeigen:
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1: erste Ausführungsvariante
einer erfindungsgemäßen Luftstromvorrichtung,
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2: zweite Ausführungsvariante
einer erfindungsgemäßen Luftwandvorrichtung
mit Doppelkernluftstrahldüse,
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3: Querschnitt durch die
Luftwandvorrichtung aus 2,
und
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4: vergrößerte Darstellung des Teilbereichs
E aus 3.
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Die
in den Figuren dargestellten Luftstromvorrichtungen sind jeweils
als Luftwandanlage mit einem Luftauslaß 1 in Form einer
Kernluftstrahldüse mit
einem Leitblech als Luftleiteinrichtung 16 und mit einem
Gleichrichterprofil 17 ausgeführt, so dass der zur Abschottung
der Gebäudeöffnung 2 austretende Luftstrom 3 turbulenzarm
und laminar in Form einer Luftwand austritt. Die Luftstromvorrichtung
dient zur Klimatrennung und somit insbesondere zur Verhinderung
von Wärmeverlusten
an der Toröffnung 2,
wenn das Tor 4 vollständig
oder teilweise geöffnet
ist.
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Das
Tor 4 ist hier als vertikal schließendes Sektionaltor bzw. Rolltor
ausgeführt,
das zum Öffnen nach
oben verfahren und oberhalb der Toröffnung 2 horizontal
umgelenkt wird. Alternativ kann das Tor zum Öffnen auch auf einer am Gebäude angebrachten
Rolleinrichtung aufgerollt werden. Das untere Ende des Tores 4 bildet
den Schließbereich 5,
der in der senkrechten Ebene der Toröffnung 2 hoch und runter
verfahrbar geführt
ist und bei geschlossenem Tor 4 am Boden 6 insbesondere über eine
Dichtlippe anliegt. Bei horizontal schließenden Toren kann der Schließbereich
im geschlossenen Zustand auch an dem Schließbereich eines zweiten Tores
anliegen.
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Die
Kernluftstrahldüse 1,
aus der die Luftwand 3 zur Trennung des Klimas auf beiden
Seiten des Tores 4 und zur Verhinderung von Durchzug und von
Wärmeverlusten
bei vollständig
oder teilweise geöffnetem
Tor 4 austritt, ist im Schließbereich 5 des Tores 4 befestigt
und wird beim Öffnen
oder Schließen
von dem Tor 4 vertikal mitgeführt.
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Erfindungsgemäß ist jedoch
das zur Erzeugung des Luftstroms 3 notwendige Luftgebläse 7 der Luftstromvorrichtung
nicht an dem Tor 4, sondern ortsfest an dem Gebäude befestigt
und über
eine flexible Leitung 8 mit der am Tor 4 angeordneten
Kernluftstrahldüse 1 verbunden.
Das Luftgebläse 7 wird also
auch beim Öffnen
oder Schließen
des Tores 4 nicht bewegt. Hierdurch wird eine erhebliche
Einsparung des von dem Tor 4 zu tragenden und zu bewegenden
Gewichts erreicht. So kann beispielsweise bei konstanten Rand bedingungen
das vom Tor 4 zu tragende Gewicht einer Komplettinstallation
nach dem vorbekannten Stand der Technik von ca. 300 kg auf ca. 24
kg bei der erfindungsgemäßen Ausbildung reduziert
werden. Der deutlich überwiegende
Gewichtsanteil der Luftstromanlage ist somit ortsfest an dem Gebäude angeordnet
und übt
keine Belastungen auf das Tor 4 aus. Verstärkungen
an der Statik des Tores 4 oder an der Antriebsleistung
des als Torantrieb fungierenden Motors 9 sind daher nicht
erforderlich.
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Die
flexible Leitung 8 ist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine in
ihrer Länge
variable Schlauchleitung gebildet, wobei sich die Länge der
Schlauchleitung 8 an den jeweiligen Öffnungsgrad des Tores 4 anpasst.
Die Luftwand 3 tritt hier in der Ebene des unteren Schließbereichs 5 des Tores 4 aus
der Kernluftstrahldüse 1 aus.
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Bei
dem in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist die flexible Leitung 8 demgegenüber durch eine biegsame Schlauchleitung
gebildet, deren Biegung bzw. Verlauf sich in Abhängigkeit von dem Öffnungsgrad
des Tores 4 ändert.
Außerdem
sind hier zwei flexible Leitungen 8a, 8b vorgesehen,
die eine am Schließbereich 5 des
Tores 4 befestigte Doppelkernluftstrahldüse 1 mit
zwei getrennten Luftgebläsen 7a, 7b verbinden.
Die Doppelkernluftstrahldüse 1 hat
in einem einzigen Düsengehäuse zwei
in einem geringen Abstand nebeneinanderliegende und durch eine Trennwand
voneinander getrennte Düsenkammern 10a und 10b,
die sich jeweils über
die gesamte Breite des Tores 4 erstrecken. Aus jeder Düsenkammer 10a, 10b tritt
eine separate Luftwand 3a, 3b aus, wobei die näher am Schließbereich 5 befindliche
Luftwand 3a in einem Winkel α von ca. 10° durch die Toröffnung 2 hindurch
nach außen
gerichtet ist, während
die andere Luftwand 3b mit einem sehr geringen Winkel β von ca.
2° in die
entgegengesetzte Richtung nach innen gerichtet ist. Auf diese Weise kann
eine besonders effektive Trennung der Klimabereiche auf beiden Seiten
des Tores 4 erreicht werden.
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Das
Luftgebläse 7 saugt
die Umgebungsluft 11 an und verdichtet sie in einem Verdichter 12 auf den
für eine
sichere Abschottung der Toröffnung 2 benötigten hohen
Luftdruck.
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Zusätzlich ist
in den gezeigten Ausführungsbeispielen
eine Heizeinrichtung 13 zum Erwärmen der angesaugten Luft 9 vorhanden,
die jedoch für
die Funktion der Trennung durch die Luftwand 3 nicht unbedingt
erforderlich ist.
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Ferner
sind an einer Seite der Toröffnung 2 mehrere
Näherungssensoren 14 am
Gebäude
angeordnet, die mit einem Regler 15 verbunden sind, über den
der Luftdurchsatz der Luftgebläse 7 beispielsweise
in Abhängigkeit
von dem Öffnungsgrad
des Tores 4 automatisch geregelt werden kann.