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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Luftschleiers
im Bereich einer Bauwerksöffnung,
insbesondere eines Tors oder einer Tür, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 bzw. 8.
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Luftschleier
werden eingesetzt, um Luftaustausch im Bereich von Bauwerksöffnungen
weitestgehend zu verhindern. Dadurch können Bauwerksöffnungen,
insbesondere Türen
und Tore in beispielsweise Industriehallen oder Kaufhäusern zum
ungehinderten Durchgang oder zur ungehinderten Durchfahrt offen
gehalten werden, ohne dass in nennenswertem Maße wärmere oder auch kältere Raumluft nach
außen
entweicht.
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Es
sind zum eingangs genannten Zweck Vorrichtungen bekannt, die oberhalb
oder seitlich einer Bauwerksöffnung,
insbesondere eines Tors oder einer Tür, angeordnet sind und einen
Warmluftschleier erzeugen, der durch eine Art Barriere den Austritt wärmerer Raumluft
nach außen
verhindern soll. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich bei solchen
Vorrichtungen die Warmluft des Luftschleiers mit der Außenluft
vermischt und je nach Windrichtung oder Druck im Gebäude der
Warmluftschleier nach außen hin
entweicht. Ein solcher Warmluftschleier verhindert nur zum Teil
das Entweichen wärmerer
Luft nach außen,
so dass erhöhte
Energieverluste die Folge sind.
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Um
den genannten Nachteil zu vermeiden, sind verbesserte Vorrichtungen
bekannt, die ein sich aus zwei Teilluftschleiern zusammensetzenden
Luftschleier erzeugen, und zwar einen Warmluftschleier und einen
Vorschleier, der nicht erwärmt
ist, also lediglich Raumtemperatur aufweist. Der Vorschleier soll
die Vermischung der Warmluft des Warmluftschleiers mit der Außenluft
und eine Ablenkung des Warmluftschleiers durch Windeinflüsse oder
einen höheren
Druck im Gebäude
verhindern. Es hat sich jedoch gezeigt, dass der Vorschleier vor
allem bei starker Windlast eine zu geringe Eindringtiefe aufweist.
Die Wirkung des Vorschleiers nimmt dadurch zum der Vorrichtung gegenüberliegenden
Boden- oder Randbereich der Bauwerksöffnung ab, wodurch die bekannte
Vorrichtung auch nur teilweise ein Entweichen der warmen Raumluft
nach außen
verhindert.
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Hiervon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Erzeugung eines Luftschleiers im Bereich von Bauwerksöffnungen,
insbesondere Toren und Türen,
zu schaffen, die ein Entweichen von Raumluft wirksamer verhindert.
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Eine
Vorrichtung zur Lösung
dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Dadurch, dass
die Vorrichtung zur Erzeugung eines Teilluftschleiers mit einer
gegenüber
dem anderen Teilluftschleier höheren
Strömungsgeschwindigkeit
ausgebildet ist, verfügt
dieser Teilluftschleier, bei dem es sich vorzugsweise um den Vorschleier
handelt, über eine
größere Eindringtiefe.
Außerdem
ist der die höhere
Strömungsgeschwindigkeit
aufweisende Teilluftschleier stabiler, wodurch er durch Windeinflüsse oder
einen erhöhten
Druck im Gebäude
weniger abgelenkt wird.
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Vorzugsweise
ist jeder Teilluftschleier durch ein eigenes Luftleitorgan erzeugbar.
Einer Vorrichtung, bei der der Luftschleier aus zwei Teilluftschleier gebildet
ist, sind demzufolge zwei eigene Luftleitorgane vorhanden. Dadurch
ist es möglich,
die Teilluftschleier individuell auszubilden. Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Luftleitorgane
zur Erzeugung von Teilluftschleiern mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten
der Luft ausgebildet. Auf diese Weise werden durch die einzelnen
Luftleitorgane die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten der
einzelnen Teilluftschleier erzeugt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung können
die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten
der Luft der einzelnen Teilluftschleier durch unterschiedlich große Luftleitorgane, insbesondere
Luftleitorgane mit unterschiedlich großen Luftaustrittsöffnungen,
erzeugt werden. Diese Art der Erzeugung unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeiten
der Teilluftschleier lässt
sich besonders einfach durch eine entsprechende Gestaltung der unterschiedlichen
Luftleitorgane erreichen, indem der eine höhere Strömungsgeschwindigkeit aufweisende
Teilluftschleier durch eine kleinere Luftaustrittsöffnung des
betreffenden Luftleitorgans herbeigeführt wird, indem die kleinere Luftaustrittsöffnung dafür sorgt,
dass durch diese die Luft insbesondere des Vorschleiers, mit höherer Geschwindigkeit
hindurchströmt,
indem die Luft in der kleineren Luftaustrittsöffnung des betreffenden Luftleitorgans
beschleunigt wird. Um die Strömungsgeschwindigkeit der
Luft mindestens eines Teilluftschleiers, vorzugsweise des Vorschleiers,
individuell verändern
zu können,
ist es denkbar, mindestens die Luftaustrittsöffnung zur Bildung des betreffenden
Teilluftschleiers, insbesondere Vorschleiers, in der Größe veränderlich
auszubilden. Dieses kann sowohl kontinuierlich (stufenlos) als auch
diskontinuierlich erfolgen. Die Vorrichtung ist so einfach an die
gegebenen Verhältnisse,
insbesondere unterschiedlich große Öffnungen, anzupassen, indem
bei großen
durch den Luftschleier zu "verschließenden" Öffnungen die Strömungsgeschwindigkeit
insbesondere des Vorschleies größer gewählt wird,
um dem Vorschleier eine für große Öffnungen
ausreichende Eindringtiefe zu verleihen.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Luftleitorgane
zur Teilung einer von mindestens einem Luftströmungserzeuger stammenden Luftströmung ausgebildet.
Es ist so möglich, im
einfachsten Falle mit einem einzigen Luftströmungserzeuger die Luftströmung für beide
Teilluftschleier zu bilden. Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung über mehrere,
beispielsweise in Reihe angeordnete, Luftströmungserzeuger. Diese erzeugen
aber gleichzeitig die Luftströmung
für alle
Teilluftschleier, wobei zur Bildung der einzelnen Teilluftschleier,
insbesondere die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten derselben,
die unterschiedlichen Luftleitorgane dienen. Durch die Aufteilung
der zunächst
von den Luftströmungserzeugern
gebildeten gemeinsamen Luftströmungen
kann anschließend von
jedem Luftleitorgan individuell der gewünschte Teilluftschleier gebildet
werden. Die Luftleitorgane haben somit mehrere Funktionen: Sie dienen
zum einen zur Aufteilung der von gemeinsamen Luftströmungserzeugern
stammenden Luftströmungen
und zum anderen zur Bildung der unterschiedlichen Teilluftschleier.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung weist ein Luftleitorgan
einen Bypass auf, der dazu dient, einen Teil der Luft von der insgesamt
durch einen oder auch mehrere gemeinsame Luftströmungserzeuger gebildeten Luftströmung abzuzweigen.
Es ist weiter vorgesehen, nur einem Luftleitorgan, nämlich dem
Luftleitorgan zur Bildung eines Warmluftschleiers, mindestens einem
Lufterhitzer zuzuordnen. Das Luftleitorgan zur Bildung des nicht
erwärmten
und lediglich Raumtemperatur aufweisenden Vorschleiers verfügt hingegen über keinen
Lufterhitzer. Um eine Erhitzung der zur Bildung des Vorschleiers
dienenden Luft zu vermeiden, ermöglicht
der Bypass des Luftleitorgans zur Bildung des Vorschleiers ein Vorbeileiten
der Luft des Vorschleiers am Lufterhitzer zur Bildung des Warmluftschleiers.
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Eine
weitere Vorrichtung zur Lösung
der eingangs genannten Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs
8 auf. Gemäß dieser
Vorrichtung ist jedem zur Bildung eines Teilluftschleiers dienenden
Luftleitorgan mindestens ein eigener Luftströmungserzeuger zugeordnet. Diese
können
unterschiedlich ausgebildet oder betrieben werden, so dass sich
Teilluftschleier mit unterschiedlichen Luftströmungsgeschwindigkeiten der
Luft bilden lassen. Dadurch ist es nicht erforderlich, die Strömungsgeschwindigkeit eines
Teilluftschleiers, insbesondere des Vorschleiers, durch eine verengte
Luftaustrittsöffnung
aus dem betreffenden Luftleitorgan zu bilden. Vielmehr können die
Luftaustrittsöffnungen
der Luftleitorgane zur Bildung aller Teilluftschleier gleich groß bemessen sein.
Gleichwohl ist es aber auch denkbar, die Luftaustrittsöffnungen
zur Bildung unterschiedlicher Teilluftschleier unterschiedlich groß auszubilden,
wodurch ein Teilluftschleier, insbesondere der Vorluftschleier,
sowohl durch die Erzeugung einer höheren Strömungsgeschwindigkeit durch
den oder jeden (eigenen) Luftströmungserzeuger
als auch eine verengte Luftaustrittsöffnung einem gegenüber dem
anderen Teilluftschleier, insbesondere Warmluftschleier, erhöhte Strömungsgeschwindigkeit
erhalten kann. Auf diese Weise kann insbesondere ein Vorschleier in
einer verhältnismäßig hohen
Strömungsgeschwindigkeit
der Luft erzeugt werden.
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Es
ist weiterhin vorgesehen, die Luftaustrittsöffnungen der Luftleitorgane
nebeneinander liegend anzuordnen zur Erzeugung benachbarter und/oder gleich
gerichteter Teilluftschleier. Dadurch bilden die Teilluftschleier
einen insgesamt zusammenhängenden
Luftschleier, der – im
Querschnitt gesehen – unterschiedliche
Bereiche aufweist, und zwar über
unterschiedliche Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten in den
einzelnen Bereichen verfügt, wobei
vorzugsweise der als Vorschleier dienende und eine Raumtemperatur
aufweisende Teilluftschleier über
eine größere Strömungsgeschwindigkeit
verfügt
als der gegenüber
der Raumtemperatur erwärmte
Warmluftschleier mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit. Durch
die größere Strömungsgeschwindigkeit
des eine geringere Temperatur (Raumtemperatur) aufweisenden Vorschleiers
wird dieser durch den infolge seiner höheren Temperatur entstehenden
thermischen Auftrieb des Warmluftschleiers nicht oder nicht so sehr
abgebremst, wodurch der an der gesamten Bauwerksöffnung mit einer eine ausreichende
Wirksamkeit des Luftschleiers ermöglichende, ausreichende Strömungsgeschwindigkeit entlangströmt, was
insbesondere bei großen
Bauwerksöffnungen,
wie beispielsweise Tore, wichtig ist.
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Es
ist weiterhin vorgesehen, mindestens die Luftleitorgane in einem
gemeinsamen Gehäuse
der Vorrichtung unterzubringen. Dadurch ist es möglich, wenigstens einen Teil der
Luftleitorgane durch das Gehäuse,
das dazu entsprechend gestaltet ist, zu bilden. Vorzugsweise ist
im Gehäuse
eine zusätzliche Trennwand
angeordnet, die die einzelnen, nebeneinander liegenden Luftleitorgane
voneinander abgrenzt und dabei jeweils einen Teil eines jeden Luftleitorgans
bildet.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann auch zur Bildung eines Luftschleiers dienen, der sich aus einem
Vorschleier mit Raumtemperatur und einem Kaltluftschleier mit einer
gegenüber
der Raumluft abgekühlten
Kaltluft zusammensetzt. Eine solche Vorrichtung kann zum Beispiel
in warmen Jahreszeiten, wenn durch Klimaanlagen die Raumtemperatur gegenüber der
Außentemperatur
heruntergekühlt
ist, offen gelassene Bauwerksöffnungen
gegen das Eindringen wärmerer
Außentemperatur "abschließen". Darüber hinaus
eignen sich Vorrichtungen mit einem als Kühlluftschleier ausgebildeten
Teilluftschleier auch zur Anordnung im Bereich von Türen und
Toren von Kühlräumen, Kühlhäusern oder
dergleichen. Es kann zweckmäßig sein,
wenn bei solchen Vorrichtungen der Kaltluftschleier über eine
höhere
Strömungsgeschwindigkeit
verfügt
als der Vorschleier.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung
der Anordnung der Vorrichtung oberhalb einer Türöffnung,
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2 einen mittigen Querschnitt
durch die Vorrichtung der 1,
und
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3 einen mittigen Querschnitt
durch eine Vorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die
Figuren zeigen Vorrichtungen zu Erzeugung eines Luftschleiers im
Bereich einer Gebäudeöffnung,
und zwar einer Türöffnung 10 in
einer teilweise in der 1 dargestellten
Gebäudewand 11, bei
der es sich um eine Außenwand
oder auch eine Trennwand handeln kann. Die Vorrichtung ist horizontal
gerichtet oberhalb der Türöffnung 10,
etwa im Sturzbereich, angeordnet. Die Breite der Vorrichtung entspricht
etwa der Breite der Türöffnung 10.
Die Vorrichtung ist an einer zum Rauminneren weisenden Innenseite 12 der
Wand 11 befestigt. Alternativ ist es auch denkbar, die
Vorrichtung senkrecht gerichtet einer aufrechten Seite der Türöffnung 10 zuzuordnen, so
dass sich die Vorrichtung über
die gesamte Höhe der
Türöffnung 10 erstreckt,
gegebenenfalls aber auch etwas kürzer
oder länger
sein kann.
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Die
im Folgenden beschriebene Vorrichtung dient zu Erzeugung eines Warmluftschleiers
vor der Türöffnung 10,
und zwar an der zum Rauminneren weisenden Innenseite 12 der
Wand 11. Eine solche Vorrichtung dient dazu, in geheizten
Bauwerken bzw. Räumen
den Austritt warmer Luft durch offen gelassene Türöffnungen nach außen zu verhindern.
Der Warmluftschleier schafft somit eine Barriere zwischen kälterer Außenluft
und wärmerer
Innenluft.
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Die
hier gezeigte Vorrichtung verfügt über ein kastenartiges,
längliches
Gehäuse 13.
Das vorzugsweise aus Blech und/oder Kunststoff gebildete Gehäuse 13 verfügt über einen
oberen quaderartigen Abschnitt 14, dessen Länge etwa
der Breite der Türöffnung 10 entspricht
und einen sich darunter befindlichen in Querschnittsrichtung verjüngenden
Abschnitt 15. Der verjüngende
Abschnitt 15 ist etwa genauso lang wie der quaderartige
Abschnitt 14, erstreckt sich somit auch über die
gesamte Breite der Türöffnung 10.
Der Abschnitt 15 verjüngt
sich nach unten zum Raumboden 16 hin. Beide Abschnitte 14 und 15 des
Gehäuses 13 hängen einstückig zusammen.
Der Innenraum 17 des Gehäuses 13 erstreckt sich über beide
Abschnitte 14 und 15.
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Die
in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung verfügt über drei
in Längsrichtung
hintereinander liegende Luftströmungserzeuger,
bei denen es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um gleich ausgebildete
Axialventilatoren 18 handelt. Die Vorrichtung kann aber
auch über
andere Ventilatoren, beispielsweise Radialventilatoren oder Diagonalventilatoren, Gebläse oder
dergleichen verfügen.
Die Axialventilatoren 18 sind in einer oberen, horizontalen
Deckwandung 19 des oberen Abschnitts 14 des Gehäuses 13 angeordnet.
Die Deckwandung 19 dient dabei gleichzeitig zur Halterung
der Axialventilatoren 18. Die Axialventilatoren 18 saugen
aus dem Deckenbereich eines Raums oder einer Halle Luft mit Umgebungstemperatur
an und blasen diese ins Innere des Gehäuses 13.
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Unter
den Axialventilatoren 18 sind bei der hier gezeigten Vorrichtung
zwei Luftleitorgane angeordnet, die als über die gesamte Länge des
Gehäuses 13 der
Vorrichtung durchgehende Luftleiträume 20 und 21 ausgebildet
sind. Die Luftleiträume 20 und 21 unterteilen
einen von den Axialventilatoren 18 beabstandeten unteren
Teil des Innenraums 17. Die Querschnitte der Luftleiträume 20 und 21 sind
unterschiedlich groß.
Die bezogen auf den Querschnitt der Vorrichtung nebeneinander liegenden
Luftleiträume 20 und 21 sind
voneinander abgetrennt durch eine sich längs durch das Gehäuse 13 erstreckende Trennwand 22.
Eine freie Oberkante 23 der Trennwand endet mit Abstand
unterhalb der Axialventilatoren 18, so dass zwischen den
Axialventilatoren 18 und den Luftleiträumen 20 und 21 ein
sich über
den gesamten Innenraum 17 des Gehäuses 13, also die volle
Länge und
die volle Breite desselben, durchgehender Ausgleichsraum 24 entsteht.
Vom Ausgleichsraum 24 kann die von den Axialventilatoren 18 erzeugte
Luftströmung,
die ins Innere des Gehäuses 13 gerichtet
ist, zu allen Seiten über
die gesamte Innenfläche
des Gehäuses 13 strömen und
vergleichmäßigt von
oben in beide Luftleiträume 20 und 21 einströmen. Es
wird so die gesamte von den Axialventilatoren 18 in das
Gehäuse 13 hineingeförderte Luft
im Inneren des Gehäuses 13 aufgeteilt
auf die Luftleiträume 20 und 21.
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Einem
oberen Bereich des größeren Luftleitraums 21 auf
der von der Wand 11 und der Türöffnung 10 weggerichteten
Seite der Vorrichtung ist ein Lufterwärmer 25 zugeordnet.
Hierbei kann es sich um einen einzigen Wärmetauscher, beispielsweise einen
Pumpenwarmwasserwärmetauscher,
handeln. Es ist aber auch denkbar, mehrere Wärmetauscher vorzusehen, die
dann zum Beispiel in Längsrichtung der
Vorrichtung aufeinander folgend im oberen Bereich des Luftleitraums 21 im
Gehäuse 13 angeordnet
sind. Die Axialventilatoren 18 erzeugen im Gehäuse 13 eine
abwärtsgerichtete
Luftströmung,
die durch die als Luftteiler dienende Trennwand 22 verteilt
durch die Luftleiträume 20 und 21 strömt. Der durch
den Luftleitraum 21 strömende
Teil der Luft muss zwangsweise am Lufterwärmer 25 vorbeiströmen, wobei
er die durch den Luftleitraum 21 strömende Luft erwärmt, und
zwar beispielsweise um eine 8° bis
30° über der
Raumtemperatur liegende Warmlufttemperatur. Beim Entlangströmen der
Luft am Lufterwärmer 25 dient
dieser als Drossel. Die Folge ist, dass durch beide Luftleiträume 20 und 21 etwa
gleich große
Luftmengen hindurchströmen,
obwohl der den oder die Lufterwärmer 25 aufweisende
Luftleitraum 21 größer ist
als der zur Türöffnung 10 weisende
Luftleitraum 20. Letzterer wirkt als Bypass, indem von
der Gesamtmenge der durch die Axialventilatoren 18 in das
Gehäuse 13 hineintransportierten
Luft zum Luftleitraum 20 abgezweigte Luft um den oder jeden
Lufterwärmer 25 herumgeleitet
und dadurch nicht erwärmt
wird. Dadurch tritt aus dem Luftleitraum 20 die mit Raumtemperatur
angesaugte Luft wieder mit Raumtemperatur aus.
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In
besonderer Weise sind die Luftaustrittsöffnungen der Luftleiträume 20 und 21 ausgebildet. Demnach
verfügt
jeder Luftleitraum 20 und 21 jeweils über eine
Luftaustrittsöffnung 26 und 27.
Jede Luftaustrittsöffnung 26 und 27 erstreckt
sich durchgehend über
die gesamte Länge
des Gehäuses 13 und somit
auch über
etwa die gesamte Breite der Türöffnung 10.
Die beiden Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 befinden
sich am unteren, verjüngten
Ende des sich verjüngenden
Abschnitts 15 des Gehäuses 13.
Die beiden Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 verfügen über eine
schmale rechteckige Querschnittsfläche. Die Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 verfügen somit über eine
schlitzartige Gestalt. Die Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 liegen
in Querschnittsrichtung (2)
der Vorrichtung nebeneinander. Voneinander getrennt sind die Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 von
der Trennwand 22. Die beiden nebeneinander liegenden Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 sind
so angeordnet, dass sie im Falle der in der 1 gezeigten horizontalen Anordnung der
Vorrichtung über der
Türöffnung 10 in
einer gemeinsamen, auch horizontalen Ebene liegen.
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In
erfindungsgemäß besonderer
Weise sind die Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 bemessen;
sie sind nämlich
unterschiedlich breit. Die zur Türöffnung 10 weisende
Luftaustrittsöffnung 26 des
Luftleitraums 20 ist schmaler als die von der Türöffnung 10 wegweisende
Luftaustrittsöffnung 27 aus
dem Luftleitraum 21. In Blickrichtung nach außen durch
die Türöffnung 10 liegt
die breitere Luftaustrittsöffnung 27 vor
der schmaleren Luftaustrittsöffnung 26.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Luftaustrittsöffnung 26 etwa
halb so breit und somit halb so groß wie die größere Luftaustrittsöffnung 27.
Die Erfindung ist darauf aber nicht beschränkt. Entscheidend ist, dass die
Luftaustrittsöffnung 26 unter
dem Luftleitraum 20 zur Bildung eines Vorschleiers mit
Raumluft kleiner ist als die davor liegenden Luftaustrittsöffnung 27 für die Warmluft.
Es ist auch denkbar, die Breite mindestens einer Luftaustrittsöffnung 26 und/oder 27 veränderlich
zu gestalten, und zwar sowohl stufenlos als auch abgestuft.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise der in den 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung
erläutert:
Über die
Axialventilatoren 18 wird Raumluft aus dem Deckenbereich
eines Raums ins Innere des Gehäuses 13 transportiert.
Es entsteht dadurch im Innenraum 17 des Gehäuses 13 eine
abwärts
gerichtete Luftströmung.
Diese Luftströmung
wird im Ausgleichsraum 24 zwischen den Axialventilatoren 18 und
den Luftleiträumen 20 und 21 über den
gesamten Querschnitt (von oben gesehen) des Gehäuses 13 im Wesentlichen
gleichmäßig verteilt.
Die vom Ausgleichsraum 24 weiterhin abwärts gerichtete Luftströmung wird
von der Trennwand 22 geteilt, so dass eine Teilmenge der
Luft durch den Luftleitraum 20 und eine andere Teilmenge
der Luft durch den größeren Luftleitraum 21 strömt. Die
durch den Luftleitraum 21 geleitete Luft strömt am einzigen
oder auch mehreren Lufterwärmern 25 im
Luftleitraum 21 vorbei und wird dabei erwärmt. Der Luftleitraum 20 hingegen
bildet eine Art Bypass zum Luftleitraum 21 mit mindestens
einem Lufterwärmer 25,
so dass die durch den Luftleitraum 20 hindurchströmende Luft
nicht erwärmt
wird, also ihre Raumtemperatur etwa beibehält.
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Die
auf die Luftleiträume 20 und 21 aufgeteilte
Luft strömt
aus den Luftleiträumen 20 und 21 durch die
Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 aus
dem Gehäuse 13 aus.
Da die Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 in einer
horizontalen Ebene liegen, entsteht so unter den Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 ein
vertikal gerichteter Luftschleier, der der Breite der Türöffnung 10 mindestens
entspricht. Dieser Luftschleier setzt sich zusammen aus zwei Teilluftschleiern,
und zwar (in Blickrichtung durch die Türöffnung 10 nach außen) einen
vorderen Warmluftschleier 28 und einen dahinter liegenden
Vorschleier 29. Diese sind strich-punkt-liniert in der 2 angedeutet. Durch die
schmalere Luftaustrittsöffnung 26 des
Luftleitraums 20 für
die Raumluft ist der Vorschleier 29 auch schmaler als der
Warmluftschleier 28. Die schmalere Luftaustrittsöffnung 26 unter
dem Luftleitraum 20 führt
am Austritt des Luftleitraums 20 zu einer stärkeren Verengung
als beim Luftaustritt des Luftleitraums 21. Die Folge ist,
dass die aus dem Luftleitraum 20 durch die Luftaustrittsöffnung 26 austretende
Luftströmung
beschleunigt wird, wodurch der Vorschleier 29 eine größere Strömungsgeschwindigkeit
erhält
als der Warmluftschleier 28, der durch die größere Luftaustrittsöffnung 27 am
Ende des Luftleitraums 21 aus dem Gehäuse 19 austritt. Die
größere Strömungsgeschwindigkeit
des Vorschleiers 29 führt
dazu, dass der Vorschleier 29 über eine größere Eindringtiefe verfügt. Diese
größere Eindringtiefe
wird zum einen dadurch erreicht, dass der nur Raumluft aufweisende
Vorschleier 29 eine geringere Temperatur aufweist als der
Warmluftschleier 28, dessen Temperatur 8° bis 30°, vorzugsweise
etwa 15°, über der
Raumtemperatur liegt und zum anderen – und das ist besonders wesentlich – über eine
größere Strömungsgeschwindigkeit
verfügt
als der Warmluftschleier 28. Dadurch wird der Vorschleier 29 vom thermischen
Auftrieb des Warmluftschleiers 28, der durch die höhere Temperatur
des Warmluftschleiers 28 entsteht nicht so stark abgebremst.
Die Folge ist, dass der Vorschleier 29 über die gesamte Türöffnung 10 erstrecken
kann, insbesondere bis hin auf den Raumboden 16 und dadurch
ein besonders wirksamer Schutz der Türöffnung 10 vor eindringender
kälterer
Außenluft
geschaffen wird. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, nahezu
vollständig
einen Eintritt kalter Außenluft
in das Gebäudeinnere
zu verhindern.
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Mit
der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich
ein weiterer Vorteil erreichen, wenn die Axialventilatoren 18 mit unterschiedlichen
Drehzahlen betrieben werden. Bei einer geringeren Drehzahl der Axialventilatoren 18 ist der
Luftwiderstand der durch den als Bypass dienenden Luftleitraum 20 strömenden Luft relativ
gering. Dadurch wird in Verbindung mit der im Vergleich zur Luftaustrittsöffnung 27 für den Warmluftschleier 28 verringerten
Querschnitt der Luftaustrittsöffnung 26 für den Vorschleier 29 eine
gute Eindringtiefe des Vorschleiers 29 erzielt. Wird bei
Bedarf die Drehzahl der Axialventilatoren 18 erhöht, so wird
der Druckverlust in der engeren Luftaustrittsöffnung 26 an der Unterseite
des Luftleitraums 20 für
den Vorschleier 29 überproportional
erhöht,
weil der Luftwiderstand quadratisch mit der Geschwindigkeitszunahme
ansteigt. Es wird dann mehr Luft an den mindestens einen Lufterwärmer 25 vorbei
durch den Luftleitraum 21 zur Bildung des Warmluftschleiers 28 gefördert. Dadurch erhält der Warmluftschleier 28 mehr
Wärmeenergie die
für angenehmere
Temperaturen im Rauminneren sorgt, insbesondere zur Raumheizung
beitragen kann.
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Die 3 zeigt eine Vorrichtung
nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Diese ist prinzipiell aufgebaut wie die zuvor beschriebene
Vorrichtung (1 und 2), weswegen für gleiche Teile
gleiche Bezugsziffern verwendet werden. Lediglich ist der untere,
sich verjüngende
Abschnitt 15 des Gehäuses 13 asymmetrisch
ausgebildet. Ein zur Wand 11 weisender Wandabschnitt 31 verläuft etwa senkrecht
mit geringem Abstand zur Wand. Demgegenüber ist der gegenüberliegende
Wandabschnitt 32 des verjüngenden Abschnitts 30 mit
einem verhältnismäßig schrägen Verlauf
versehen. Die Folge ist, dass die Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 der Luftleiträume 20 und 21 sich
dichter an der Innenseite 12 der Wand 11 befinden,
hierzu nämlich
nur geringfügig
beabstandet sind. Der Abstand der Luftaustrittöffnungen 26 und 27 zur
Wand 11 ist dadurch bei der Vorrichtung der 3 deutlich geringer als
bei der Vorrichtung der 1 und 2. Bei beiden Vorrichtungen
liegen die Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 in einer
gemeinsamen horizontalen Ebene, die etwa bündig mit einer Oberseite 33 der
Türöffnung 10 abschließt. Es ist
aber auch denkbar, die Luftaustrittsöffnungen 26 und 27 in
einer horizontalen Ebene anzuordnen, die geringfügig über oder unter der Oberseite 33 der
Türöffnung 10 liegt.
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Die
Funktion der Vorrichtung der 3 entspricht
derjenigen der Vorrichtung der 1 und 2. Auch hier tritt durch
die kleinere schlitzartige Luftaustrittsöffnung 26 des Luftleitraums 20 ein
Vorschleier 29 mit einer höheren Strömungsgeschwindigkeit gegenüber der
Strömungsgeschwindigkeit
des Warmluftschleiers 28 aus. Der Vorschleier 29 und
der Warmluftschleier 28 bilden zusammen einen Luftschleier,
der senkrecht gerichtet ist und mit geringem Abstand vor der Türöffnung 10 entlang
strömt.
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Eine
weitere nicht gezeigte Vorrichtung unterscheidet sich von den zuvor
beschriebenen Vorrichtungen dadurch, dass jeder Teilluftschleier,
vorzugsweise der Vorschleier und der Warmluftschleier, von mindestens
einem eigenen Luftströmungserzeuger,
beispielsweise jeweils ein Axialventilator, erzeugt wird. Demzufolge
findet bei dieser Vorrichtung keine Aufteilung des gemeinsam erzeugten
Luftstroms statt. Die Vorrichtung verfügt über getrennte Luftleitorgane,
die auch als Luftleiträume
ausgebildet sein können.
Diese Luftleiträume
sind jedoch auch an ihren oberen Lufteintrittsseiten voneinander
getrennt. Es fehlt also der Ausgleichsraum 24 der beiden
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele
der Vorrichtung.
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Durch
die voneinander getrennten Luftleitorgane und mindestens einen jedem
Luftleitorgan zugeordneten Luftströmungserzeuger kann bei dieser alternativen
Vorrichtung die Luftaustrittsgeschwindigkeit aus den Luftaustrittsöffnungen
zur Bildung des Warmluftschleiers beliebig verändert werden durch Erhöhung oder
Reduzierung der Luftdurchsatzleistung des Luftströmungserzeugers,
insbesondere Axialventilators. Die bei den zuvor beschriebenen Vorrichtungen
(1 bis 3) vorhandene Verengung der Luftaustrittsöffnung 26 zur
Bildung des Vorschleiers 29 gegenüber der Luftaustrittsöffnung 27 zur
Bildung des Warmluftschleiers 28 ist deshalb bei dieser
alternativen Vorrichtung mit getrennten Luftströmungserzeugern für jeden
Luftleitraum nicht erforderlich. Gleichwohl können auch bei der alternativen
Vorrichtung unterschiedlich große
Luftaustrittsöffnungen Verwendung
finden, um die Strömungsgeschwindigkeit
der Luft des Vorschleiers 29 gegebenenfalls noch weiter
gegenüber
der Strömungsgeschwindigkeit
des Warmluftschleiers 28 zu erhöhen. Normalerweise reicht es
beim beschriebenen alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung
aus, die höhere
Strömungsgeschwindigkeit
des Vorschleiers 29 gegenüber dem Warmluftschleier 28 allein
dadurch zu erzeugen, dass dem Luftleitraum 20 zur Bildung
des Vorschleiers Luftströmungserzeuger
zugeordnet sind, die einen größeren Luftdurchsatz
erzeugen als die Luftströmungserzeuger,
die zur Bildung des Warmluftschleiers 28 Verwendung finden,
so dass in den Luftleiträumen 20 zur
Bildung des Vorschleiers 29 bereits von den Luftströmungserzeugern
eine höhere Strömungsgeschwindigkeit
erzeugt wird als das im Luftleitraum 21 zur Bildung des
Warmluftschleiers 28 der Fall ist.
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Die
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele
der Erfindung beziehen sich auf Vorrichtungen zur Erzeugung von
Warmluftschleiern 28 und Vorschleiern 29. Die
Erfindung eignet sich aber auch für Vorrichtungen, die in klimatisierten
Räumen
oder Kühlhäusern eingesetzt
werden, wo außen
eine höhere
Temperatur herrscht als im Inneren. In diesem Falle ist die Vorrichtung
zur Bildung mindestens eines Kaltluftschleiers und eines Vorschleiers
ausgebildet, wobei die durch den Luftleitraum 21 strömende Luft nicht
erwärmt,
sondern abgekühlt
wird. Vorzugsweise verfügt
bei einer solchen Vorrichtung der Kaltluftschleier über eine
größere Strömungsgeschwindigkeit
als der Vorschleier.
-
- 10
- Türöffnung
- 11
- Wand
- 12
- Innenseite
- 13
- Gehäuse
- 14
- quaderartiger
Abschnitt
- 15
- verjüngender
Abschnitt
- 16
- Raumboden
- 17
- Innenraum
- 18
- Axialventilator
- 19
- Deckwandung
- 20
- Luftleitraum
- 21
- Luftleitraum
- 22
- Trennwand
- 23
- obere
Kante
- 24
- Ausgleichsraum
- 25
- Lufterwärmer
- 26
- Luftaustrittsöffnung
- 27
- Luftaustrittsöffnung
- 28
- Warmluftschleier
- 29
- Vorschleier
- 30
- verjüngender
Abschnitt
- 31
- Wandabschnitt
- 32
- Wandabschnitt
- 33
- Oberseite