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Die Erfindung betrifft eine Luftschleieranlage zur Erzeugung eines der Abschirmung von mit Türen oder Toren versehenen Räumen dienenden Luftstroms, mit einem Gehäuse, das eine Lufteintrittsöffnung und eine Luftaustrittsöffnung, eine Gebläseeinrichtung, die vorzugsweise als Lüfterwalze ausgebildet ist, mindestens ein Luftführungsblech und sich über die gesamte Luftaustrittsöffnung erstreckende, winkelverstellbare Lamellen aufweist, die als zueinander parallel angeordnete Blechprofile in einem Düsenkörper mit einer Einlass- und einer Auslassöffnung angeordnet sind.
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In Geschäften, Kaufhäusern oder sonstigen Ausstellungsräumen mit häufig oder ständig geöffneten Türen oder Toren, die den ungehinderten Zutritt der Kunden ermöglichen sollen, werden Luftschleieranlagen benutzt, um eine Barriere aus einen Luftstrom zu erzeugen, der unterschiedlich konditionierte Luftmassen im Inneren und Außen voneinander trennt, so dass ein Austausch, insbesondere ein Wärmeaustausch verhindert wird. Die Barriere wird durch eine gerichtete Luftströmung mittels des Düsenkörpers erzeugt. Mit solchen Luftschleieranlagen kann im Sommer das Eindringen von warmer Außenluft in die gekühlten Räume ebenso verhindert werden wie das Eindringen von Kaltluft in die erwärmten Innenräume im Winter. Mit Luftschleieranlagen lassen sich Energieverluste, die ansonsten entstehen, erheblich minimieren.
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Des Weiteren können Luftschleieranlagen auch in Industriebetrieben verwendet werden, in denen die Außenumgebung von Geruchsbelästigung, wie sie beispielsweise in Müllverarbeitungsbetrieben auftreten, verschont bleibt. Nach dem Stand der Technik sind Luftschleieranlagen bekannt, die mit einem Luftstrom arbeiten, der von oben nach unten gerichtet ist als auch solche Luftschleieranlagen, bei denen der Luftstrom waagerecht geführt wird.
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So wird beispielsweise in den Unterlagen der
DE 296 17 626 U1 eine Luftschleieranlage beschrieben, bei der in einer mit Luftansaugöffnungen und Luftaustrittsöffnungen versehenen Gehäuse ein Ventilator sowie Filter angeordnet sind. In dem Gehäuse soll eine Strahlplatte zwischen den Luftansaugöffnungen und den Luftaustrittsöffnungen verwendet werden. Die Strahlplatte kann elektrisch beheizbar ausgebildet sein.
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Die
DE 20 2008 011 500 U1 beschreibt eine Luftschleieranlage mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse um eine Längsachse schwenkbar angeordneten Düsenkörper mit einem Düsenschlitz, aus dem die den Luftschleier erzeugende Luft ausgeblasen wird. Durch Schwenken des Düsenkörpers ist der Anstellwinkel des Luftschleiers veränderbar. Um die verschiedenen Schwenkstellung des Düsenkörpers fixieren zu können, ist ein Rastmechanismus vorgesehen.
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Leitprofile, mit denen der Luftstrom gezielt geführt werden kann, werden in der
DE 10 2008 042 803 B4 beschrieben, wobei die beiden vorgesehenen Leitprofile durch ein Verbindungsmittel derart verbunden sind, dass beim gemeinsamen Schwenken der Leitprofile das erste Leitprofil um einen anderen Winkel als das zweite Leitprofil schwenken kann.
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Die
EP 0 554 481 B1 beschreibt eine Luftschleieranlage mit einem Gehäuse, das eine Luftansaug- und eine Luftaustrittsöffnung besitzt, die mit wenigstens einer in Längsrichtung verlaufenden Luftlenklamelle versehen ist, durch die der austretende Luftstrom in einer zur Öffnung im wesentlichen parallelen Ebene einstellbar geführt ist. Zur Zurückhaltung von Verunreinigungen in Form von Staubpartikeln soll an den beiden Enden der Luftaustrittsöffnung jeweils eine weitere Seitenlamelle vorgesehen werden.
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Der Nachteil der im Stand der Technik beschriebenen Anlagen besteht in der unzureichenden Luftführung im Gehäuse, wodurch Verwirbelungen und Strömungsstaus entstehen, die den Wirkungsgrad der Anlage verschlechtern. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Luftschleieranlage nach Anspruch 1 gelöst, bei der zwischen der Gebläseeinrichtung und dem Düsenkörper ein komplett durch Führungsbleche begrenzter Raum zur Führung des Luftstroms vorgesehen ist. Diese Luftführungsbleche schaffen einen im Wesentlichen laminaren Strömungsfluss und verhindern, dass die angesaugte und aus dem Gebläse bzw. der Lüfterwalze ausströmende Luft in Eckenbereichen des Gehäusekörpers Verwirbelungen erzeugt. Die im Gehäuse angeordneten Luftführungsbleche lassen sich im Gehäuseinneren in der optimalen Anordnung anbringen. Ggf. kann das Gehäuse durch eine Außenverkleidung eine dem Benutzungsort angepasste Formgestaltung erhalten.
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Vorzugsweise bestehen die Luftführungsbleche aus einem Abreißerblech, das zwischen dem Düsenkörper und der Gebläseeinrichtung angeordnet ist und einem Bogenblech, das von der Gehäusewand aus den hinteren im Abstand zur Gebläseeinrichtung und den seitlichen Bereich des Luftführungskanals bildet und das in ein gerades, ebenes zum Düsenkörper reichendes Luftleitblech mündet. Das Abreißerblech besitzt vorzugsweise ein bogenförmiges Profilteil, welches in ein geradliniges, in Richtung der Gebläseeinrichtung ragendes Profilstück übergeht. Das gerade Profilstück besitzt insbesondere eine Querschnittsbreite von 8 mm bis 10 mm und/oder ist in einem Winkel zur Sekante des bogenförmigen Profilteils zwischen 75° und 85°, vorzugsweise 80° angeordnet.
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Schließlich besitzt das Bogenblech eine Form, bei der es im Querschnitt betrachtet von einem geradlinigen Profilstück in ein Bogenteil und anschließend wieder in ein geradliniges Profilstück übergeht, wobei der Bogenteil vorzugsweise einen Radius zwischen 80 mm und 110 mm, vorzugsweise 95 mm aufweist. Das Bogenteil kann auch aus einem Blech bestehen, dessen Querschnitt ein Polygon bildet. Die Abstände vom Bogenblech zur Lüfterwalze sind für den Ausströmungsdruck ausschlaggebend.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Düsenkörper zwei Rundbleche und jeweils endseitig angeordnete Deckelbleche mit Kantenstücken, die dieselbe Krümmung wie die Rundbleche aufweisen, wobei bei allen möglichen Winkelverstellungen der Lamellen der Innenraum des Düsenkörpers gegenüber dem außerhalb des Gehäuses liegenden Außenraum abgeschirmt ist. Die Rundbleche des Düsenkörpers gewährleisten eine Lagerung der Düse in dem Gehäuse, bei dem eine optimale Luftführung ohne Turbulenzen mit geringer Bauhöhe gewährleistet ist. Die Rundbleche verhindern insbesondere ein unerwünschtes Rückströmen der Luft in das Gehäuse auf der Düsen- und Luftaustrittsseite.
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Der Düsenkörper ist schmal ausgebildet, was die Bautiefe des Gehäuses für die Luftschleieranlage erheblich minimieren lässt.
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Vorzugsweise besitzen die Rundbleche der Düse an den gegenüberliegenden Seiten eine unterschiedliche Breite, so dass die Düsen sowohl zum links- als auch zum rechtsseitigen Einbau in Luftschleieranlagen mit Säulen geeignet sind, die eine horizontale Luftführung zur Erzeugung einer Luftwand ermöglichen. Vorzugsweise besitzt das breitere Blech einen Teilkreiswinkel zwischen 80° und 120°, wobei das schmalere Rundblech eine Breite von 70° bis 110° aufweist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind am Deckelblech außer den beiden teilkreisförmigen Kantenstücken noch ein am Düsenaustritt liegendes gerades Kantenstück und auf der gegenüberliegenden Seite ein abgewinkeltes Kantenstück vorgesehen, vorzugsweise unter einem stumpfen Winkel von 190° bis 220°, weiterhin vorzugsweise von 200°. Diese Ausbildung schafft eine optimale Abdichtung der Düse an den Stirnflächen bei geringer Bauhöhe. Die Rundbleche werden über den gesamten Teilkreisbogen sicher gehalten.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Lamellen noch zusätzlich durch Zwischenbleche abgestützt, die parallel zu den Deckelblechen angeordnet sind. Die Anzahl der Zwischenbleche, d.h. ob nur ein, zwei oder mehr Zwischenbleche verwendet werden, hängt von der Gesamtlänge der Lamellen und deren Stabilität ab. In jedem Fall verhindern diese Zwischenbleche Durchbiegungen der Lamellen. Zur Verbesserung des Strömungsflusses innerhalb der Düse sind bis auf ein geringfügigen Versatz von maximal 5 mm jeweils von den Rändern der Einlassöffnung zu den Rändern der Auslassöffnung in mitten des Düsenkörpers flache, ebene Ableitbleche vorgesehen, die sich über die gesamte Länge des Düsenkörpers erstrecken.
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Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse als Säule ausgebildet, aus der der Luftstrom horizontal ausgeblasen wird.
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Vorzugsweise ist das Gehäuse modulartig aufgebaut und besteht aus einem den Motorantrieb für die Gebläseeinrichtung aufweisenden Modulteil und mindestens einem weiteren Modulteil mit einer Gebläseeinrichtung und einem Düsenkörper. Gegebenenfalls bei sehr hohen Türen oder Toren wird ein einziger Motorantrieb zum Antrieb mehrerer Lüfterwalzen in über- oder (bei waagerechter Anordnung) nebeneinander angeordneten Modulen verwendet.
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Weitere Details der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Säulenendmoduls mit Bodenplatte,
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2, 3 jeweils Draufsichten auf die Luftschleieranlage nach 1 von unten und von oben in einer Teilschnittdarstellung,
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4 eine perspektivische Darstellung des Düsenkörpers in einer Explosionsdarstellung,
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5 eine Draufsicht auf die Düse und
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6, 7, 8 jeweils Seitenansichten der Düse,
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9 eine perspektivische Ansicht des Abreißerbleches,
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10 eine Draufsicht auf das Abreißerblech,
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11, 12 jeweils Seitenansichten des Abreißerbleches,
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13 eine perspektivische Ansicht des Bogenbleches,
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14 eine Draufsicht auf das Bogenblech,
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15 eine Seitenansicht des Bogenbleches,
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16, 17 und 18 jeweils verschiedene Ansichten des Luftleitbleches und
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19 eine Ansicht einer Luftschleieranlage.
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In 1 bis 3 erkennt man ein Säulenmodul einer Luftschleieranlage, das als ein auf einem Sockel 20 aufgeschraubtes Säulenmodul 21 ausgebildet ist. Im vorliegenden Fall besteht das Gehäuse aus vier vertikal angeordneten Eckprofilen 22, die an ihrem oberen und unteren Ende mit einer Abdeckplatte 23 verschraubt sind. In diesem Gehäuse sind der Düsenkörper 24 sowie ein Abreißerblech 25, ein Luftleitblech 26 und ein Bogenblech 27 (siehe 2, 3) erkennbar, die von einer durch den Pfeil 28 dargestellten Lufteintrittsöffnung Luft ansaugen, die über eine Lüfterwalze 29 zur Düse 24 gefördert wird, wo sie, dargestellt durch Pfeil 30, aus der Luftaustrittsöffnung austritt.
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Zur optimalen Luftabschirmung bei möglichst geringem Energieeinsatz muss neben dem Volumenstrom und der Geschwindigkeit insbesondere der Ausblaswinkel so gesteuert werden, dass eine durch den ausgeblasenen Luftstrom gebildete Kraft entsteht, die das Eindringen von Außenluft in das Gebäudeinnere wirksam verhindert. Eine wesentliche Funktion kommt dabei der Konstruktion der Düse 24 zu, die in einer Explosionsdarstellung mit den verwendeten Bauteilen 4 bis 8 im Einzelnen zu entnehmen ist. Die Düse besitzt unterschiedlich lange Rundbleche 31 und 32, die sich über die gesamte Bauhöhe erstrecken.
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Die Breite der Rundbleche ist so abgestimmt, dass der Düseninnenraum bei jeder möglichen und notwendigen Schwenkstellung gegen das Eindringen von Außenluft an den Seiten abgeschirmt ist. Mit anderen Worten, die Rundbleche 31 und 32 werden insbesondere an der Kante des Abreißerbleches 25 und der Endkante des Luftleitbleches 26 stets zum Innenraum hin abgedichtet.
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Die unterschiedlich langen Rundbleche 31 und 32 haben zudem den Vorteil, dass die Rundbleche sowohl bei linksstehenden als auch bei rechtsstehenden Säulen verwendbar sind.
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Die Rundbleche werden an den oberen und unteren Enden durch jeweilige Deckelbleche 33, 34 gehalten, die ein am Düsenaustritt liegendes gerades Kantenstück 35 und auf der gegenüberliegenden Seite ein abgewinkeltes Kantenstück 36 besitzen, die vorzugsweise einen stumpfen Winkel von 190° bis 220° einschließen.
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Zwischen den Rundblechen 31 und 32 sind noch flache ebene Ableitbleche 37 und 38 vorgesehen, die bis auf einen geringfügigen Versatz 39 von maximal 5 mm jeweils von den Rändern der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung angeordnet sind. Zur Leitung des Luftstroms sind zudem Lamellen 40 vorgesehen, die zueinander parallel und aus Blechstreifen bestehend in dem Deckelblech 33, 34 befestigt sind. Zusätzlich sind noch Zwischenbleche 41 vorgesehen, um ein Durchbiegen oder Flattern der Lamellen 40 zu verhindern. Aus optischen Gründen sind jeweils ober- bzw. unterhalb der Deckelbleche 33, 34 noch Abschlussbleche 42 vorgesehen.
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Um in dem Gehäuseinneren eine möglichst laminare Luftströmung zu gewährleisten und zu verhindern, dass an den Schaufelblechen der Lüfterwalze 29 unerwünschte Schwingungen entstehen, ist zwischen der Düse 24 und der Lüfterwalze 29 ein Abreißerblech 25 vorgesehen, dass aus einem bogenförmigen Profilteil 251 und einem geradlinigen Teil 252 besteht. Das Bogenteil besitzt in einem konkreten Ausführungsbeispiel einen Radius von ca. 50 mm und das geradlinige Profilstück 252 eine Breite von ca. 8 mm. Die Abwinklung ist so gestaltet, dass der eingeschlossene Winkel α etwa 145° beträgt. Der Winkel zwischen der die Endpunkte des Bogenteils 251 überbrückenden Sekante und dem geradlinigen Profilstück 252 beträgt 80°. Auf der gegenüberliegenden Seite ist zur Führung des über die Ansaugöffnung einströmenden Luftstroms ein Bogenblech 27 vorgesehen, das sich von der Gehäusewand 211 zunächst – im Querschnitt betrachtet – über ein geradliniges Stück 271 mit einer Breite von ca. 90 mm über ein Bogenteil 272 mit einem Radius zwischen 90 mm und 100 mm erstreckt und in ein gerades Stück, das Luftleitblech 26, einer Breite von ca. 75 mm übergeht, das bis zu der Düse 24 bzw. der Düsenkante 241 (siehe 5) reicht. Durch diese Luftführungsbleche 271, 272, 26 in Verbindung mit dem Abreißerblech 25 wird ein geschlossener Raum 43 geschaffen, der von der Ansaugöffnung 28 bis zur Düse 24 bzw. der Luftaustrittsöffnung 30 reicht, ohne dass Luft verwirbelt oder über die Lüfterwalze 29 im Gehäuseinneren im Kreis geführt wird. Die Abstände vom Bogenblech 27 zur Lüfterwalze 29 bestimmen den Druck der ausströmenden Luft.
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Die Einstellung der Winkel, unter denen die Luft ausströmen kann, wird durch Drehung der Düse 24 bewirkt, wobei idealerweise rechts und links der Türöffnung jeweils Säulen angeordnet sind, die einen unter einem Winkel nach außen gerichteten Luftstrom in Form eines Luftschleiers erzeugen.
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Aus optischen Gründen kann das Säulenmodul 21 auch mit einer äußeren Verkleidung versehen werden.
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19 zeigt eine Luftschleieranlage in Säulenform, worin drei bauidentische Module 21, 44 und 45 und als oberstes Modul 46, das den Antrieb für alle Lüfterwalzen enthält, übereinander angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- Sockel
- 21
- Säulenmodul
- 211
- Gehäusewand
- 22
- Eckprofil
- 23
- Abdeckplatte
- 24
- Düsenkörper
- 241
- Düsenkante
- 25
- Abreißerblech
- 251
- bogenförmiges Profilteil
- 252
- geradliniges Teil
- 26
- Luftleitblech
- 27
- Bogenblech
- 271
- geradliniges Stück
- 272
- Bogenteil
- 28
- Pfeil, Lufteintrittsöffnung
- 29
- Lüfterwalze
- 30
- Pfeil, Luftaustrittsöffnung
- 31, 32
- Rundbleche
- 33, 34
- Deckelbleche
- 35
- Kantenstück
- 36
- abgewinkeltes Kantenstück
- 37, 38
- Ableitbleche
- 39
- Versatz
- 40
- Lamellen
- 41
- Zwischenbleche
- 42
- Abschlussbleche
- 43
- geschlossener Raum
- 44, 45, 46
- Module
- α
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 29617626 U1 [0004]
- DE 202008011500 U1 [0005]
- DE 102008042803 B4 [0006]
- EP 0554481 B1 [0007]
