DE2158364A1

DE2158364A1 - Verfahren und vorrichtung zum abriegeln von offenen eingaengen

Info

Publication number: DE2158364A1
Application number: DE19712158364
Authority: DE
Inventors: Janos Dipl Ing Torma
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-11-25
Filing date: 1971-11-25
Publication date: 1973-05-30

Description

Janos Torma, 4150 Krefeld, Schwertstraße 139

Verfahren und Vorrichtung zum Abriegeln von offenen Eingängen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abriegeln von offenen Eingängen oder Zugängen mittels in Form eines Luftschleiers ausgeblasener Zuluft«

Verfahren und Vorrichtungen dieser Art werden als Luftschleieranlagen überall dort vorteilhaft angewendet, wo verkehrsreiche Zugänge auch während der kalten Jahreszeit über relativ lange Zeiträume offengehalten werden müssen. Sie dienen sowohl zur Abriegelung von Industrietoren, wie in Betrieben des Y/aggonsbaues, der Kraftfahrzeugindustrie, Sisenbahnwerkstätten od, dgl. als auch zur Portalabriegelung in stark besuchten Kaufhäusern, Gaststätten, Einkaufs-Zentren od. dgl.

Die Wirkungsweise einer solchen Lufttür ist folgende: Sin im ungünstigsten Falle senkrecht auf den Eingang gerichteter ICaItluftstrom der Außenluft wird durch eine Luftschleieranlage abgebremst, so daß nur» ein kleiner -feil der kalten Außenluft in den gegen die Kaltluft abzuriegelnden Innenraum eindringen kann. Beim Zusammenstoßen des Kaltluftstromes der Außenluft und des Zuluftstrahls der Luftschleieranlage wird der Impuls der anströmenden Kaltluftmenge um den Impuls der Zuluftmenge veraiindert. Ist dieser kleiner

309822/0153

-2-

ORiGlNAL INSPECTED

als derjenige der anströmenden Kaltluftmenge, so tritt ein bestimmter Anteil der anströmenden Kaltluftmenge in den abzuriegelnden Saum ein. Sind beide Impulse gleichgroß, so kann kalte Außenluft in den Raum nicht eindringen, es herrscht ein Zustand der Luf tabriegelung. Wenn also die wirksame Komponente des Zuluftimpulses dem Impuls der anströmenden kalten Außenluft gleichgroß und entgegengesetzt gerichtet ist, kann nach der Energie- und Kontinuitätsgleichung der Zugang als abgeriegelt betrachtet werden.

Bei den bekannten Arbeitsverfahren wird die Zuluft mit Rücksicht auf den Personenverkehr mit einer Austrittsgeschwindigkeit von etwa 8,5 bis 10 m/s aus dem Zuluftgitter ausgeblasen. Für Industrietore sind größere Luftaustrittsgeschwindigkeiten von etwa 2(J - 25 m/s zugelassen. Bei diesen Austrittsgeschwindigkeiten tritt eine Induktionswirkung der umgebenden Luft als Sekundärluft nicht oder in nur unbedeutendem Maße ein.

Die Zuluft strömt durch ein Zuluftgitter in den offenen Eingang» Die bekannten Zuluftgitter bestehen aus mehreren in der Ebene des Eingangs, also «.quer zur Eingangsrichtung parallel zueinander angeordneten Lamellen, die um 4-5° zur Lotrechten in Eingangsrichtung angestellt sind, so daß der Zuluftstrom dem Außenluftstrom schräg entgegengsrichtet ist. Durch die langen Längslamellen ergibt sich ein großer Zuluftaustrittsquerschnitt, durch den große Zuluftmengen mit mit Rücksicht auf den Personenverkehr geringer Luftaustrittsgeschwindigkeit ausgeblasen werden können. Der Energiebedarf einer Luftschleieranlage mit geringer Luftaustrittsgeschwindigkeit und mit dem bekannten Zuluftgitter ist sehr groß; er kann, wenn das Druckverhältnis und die Verdichtungstemperatur der Anlage betrachtet werden, auf das Doppelte

2 des Energiebedarfs eines Verkaufsgeschosses von etwa 1000 m Grundfläche steigen»

—3— 309822/0153

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abriegeln von offenen Eingängen oder Zugängen der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Beseitigung der Nachteile und lüängel des vorstehend geschilderten Standes der Technik der Energiebedarf und der technische Aufwand für die Luftschleieranlage gesenkt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zuluft als Primärluft mit einer Hohen, die umgebende Luft als Sekundärluft induzierenden Austrittsgeschwindigkeit ausgeblasen wird.

Durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit der Zuluft als Primärluft wird eine Induktionswirkung erzielt, wodurch soviel umgebende Luft als Sekundärluft mitgerissen wird, daß die Zuluftmenge auf etwa die Hälfte gesenkt werden kann. Dadurch wird etwa die halbe Wärmeleistung eingespart und der technische Aufwand fur die Herstellung der Luftschleieranlage durch geringere Dimensionierung der Luftkanäle, Luftfilter, Lufterhitzer und der Ventilatoren vermindert.

Bei der praktischen Ausführung beträgt die Luftaustrittsgeschwindigkeit 30 bis 45 m/s.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht aus einem Zuluftgitter, dessen Querschnitt für den Austritt ö.ev Zuluft in mehrere parallel zueinander verlaufende Schlitze unterteilt ist. Gemäß der Erfindung beträgt der querschnitt fur den Austritt der Zuluft ein Bruchteil des Querschnittes der Schlitze.

Zur Steigerung der Luftaustrittsgeschwindigkeit ist der querschnitt für den Austritt der Zuluft in mehrere spalt-

309822/0153 -4-

förinige Düsen unterteilt. Vorteilhaft sind die Düsen quer zur Eingangsebene angeordnet. Durch diese Ausbildung und Anordnung der Düsen ergibt sich ein ebener Luftstrom, der stabil bleibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Gesamtquerschnitt der Düsen eia 1/9 bis 1/10 des Gesamtquerschnittes der Schlitze.

Vorteilhaft sind in den spaltförmigen Düsen Ablenkbleche für die Zuluft unter einem Winkel von 45 angeordnet«

Bei der praktischen Ausführung sind die Düsen im Abstand des Fünf- bis Neunfachem ihrer breite angeordnet.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Vei-fahrens gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Us zeigen:

Fig. 1 ein Zuluftgitt-er im Querschnitt

Fig. 2 das Zuluftgitter in Unteransicht in kleinerem Maßstab

Fig. 3 den Schnitt nach Linie HI-III der Fig. 2 in größerem Haßstab und

Fig. 4 den Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist am Ausführungsbeispiel einer bekannten Luftschleieranlage veranschaulicht, die ein Portal, einen Eingang oder einen Zugang 11 gegen Eindringen von Außenluft abriegelt. Ein Zuluftgitter 1ü

•5-

309822/0153

ist an der Decke 12 des Eingangs 11 angeordnet, dessen Boden 13 durch ein Umluftgitter 14 gebildet ist. tfber dem Zuluftgitter 10 befindet sich ein Luftkanal 15_} durch den die Zuluft dem Zuluftgitter 10 zugeführt wird.

Das Zuluftgitter 10 besteht aus einem Rahmen 16, dessen Länge im wesentlichen der Breite des Eingangs 11 entspricht, ^uer zur Eingangsebene, das ist parallel zur Eingangsrichtung, ist der Rahmen 16 durch zahlreiche Hohlprofile 17 von einer Längsseite zur anderen in mehrere Düsen 18 unterteilt, die spaltförmig ausgebildet sind und ebenso wie die Hohlprofile 17 von einer Längsseite des Rahmens 16 bis f zur anderen reichen. Zwischen je zwei nebeneinander angeordneten Hohlprofilen 17 ist je eine Düse 18 für den Austritt von Zuluft 20 vorgesehen, über die ganze Länge jeder Düse 13 sind in gleichen Abständen voneinander Ablenkbleche 19 angeordnet, die unter einem Winkel von 45° zur Senkrechten verlaufen und die ausströmende Zuluft 20 der anströmenden Außenluft schräg entgegenrichten.

Mit der Vorrichtung wird das Arbeitsverfahren gemäß der Erfindung wie folgt durchgeführt: Die in an sich bekannter V/eise von Ventilatoren geförderte, von Luftfiltern gereinigte, von Lufterhitzern erwärmte Zuluft wird durch den j Luftkanal 15 dem Zuluftgitter 10 zugeführt und tritt gemaß der Erfindung mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 4-5 m/s aus den Düsen 13 des Zuluftgitters 10 aus. Durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit der Zuluft als Primärluft wird eine Induktionswirkung erzielt, d.h. die Primärluft reißt die umgebende Luft mit, und zwar in ein„r solchen Menge, daß die Zuluft auf etwa die Hälfte gesenkt werden kann. Durch die Induktionswirkung der Erfindung wird ein Portal genau so gut abgeriegelt wie von einer bekannten Luftschleieranlage mit doppelter Luftmenge. Dadurch werden als weitere Vorteile etwa die halbe Wärmeleistung

309822/0153

zum Erhitzen der Zuluft eingespart. Da für die geringere Zuluftmenge kleinere Luftkanäle, -filter, -erhitzer und Ventilatoren genügen, wird der technische Aufwand für die Herstellung der Luftschleieranlage vermindert.

Die drei Kriterien für ein Arbeitsverfahren sind bei der Erfindung folgende:

1. Das Objekt, auf das mit der Erfindung eingewirkt wird, ohne daß es Ziel der Einwirkung ist, dieses selbst zu verändern, ist die Zuluft als Primärluft und die umgebende Luft als Sekundärluft;

2. die Veränderungsfreie Einwirkung auf das Objekt besteht darin, daß der Zuluft eine höhere Austrittsgeschwindigkeit gegeben wird;

5· das Ziel des Arbeitsprozesses besteht darin, eine Induktionswirkung der umgebenden Luft als Sekundärluft zu erreichen, mit deren Hilfe ein ständig offener Eingang oder Zugang gegen Eindringen von Außenluft abgeriegelt wird.

Die vorteilhaften Wirkungen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich dadurch, daß die Luftschleieranlage durch das Zuluftgitter mit einer höheren Luftaustrittsgeschwindigkeit betrieben werden kann. .Bei den bekannten Luftschleieranlagen reicht das G-eschwindigkeitsprofil der als ebener Strahl ausströmenden Zuluft, mit seinem konstanten Kernwinkel von 8,8° bis auf den Boden 13 bzw. das üinluftgitter 14. Deshalb ist die Luftaustrittsgeschwindigkeit mit Rücksicht auf den Personenverkehr auf 8,5 bis 10 m/s begrenzt. Bei Industrietoren beträgt die zulässige Luftaustrittsgeschwindigkeit 20 bis 25 m/s.

-7-309822/0153

Durch die wesentlich schmaleren Düsen 18 des Zuluftgitters 10 der Vorrichtung gemäß der Erfindung reicht das Geschwindigkeit sprofil der als ebener Strahl aus den Düsen 18 strömenden Zuluft 20 mit seinem Kernwinkel von 8,8° von der Decke 12 aus nur noch etwa 180 mm in Richtung auf den Boden 13 und bleibt damit bei einer üblichen Eingangshö'he von 2,3 m über den Köpfen der aus-.und eingehenden Personen«, Deshalb kann der Luftstrahl der ausströmenden Zuluft auch bei Luftaustrittsgeschwindigkeiten von 30 bis 45 m/s nicht mehr störend wirken. Durch die hohe Luf taustritt sgeschwindigkeit wird eine Induktionswirkung erzielt, die den Zulmftstrahl so stabil macht, daß sein Impuls auch bei geringerer Luftmenge gleich dem Impuls des Zuluftstrahles mit größerer Zuluftcienge einer bekannten Luftschleieranlage ist. Bei Industrietoren an Werks- oder Auslieferungslagerhallen od. dgl. kann die Zuluftaustrittsgeschwindigkeit noch höher sein, etwa 40-4-5 m/s.

Von großem Vorteil ist weiterhin, daß die Geschwindigkeitsprofile aller Düsen 13 durch die Indusktionsiwirkung in einigermaßen großem Abstand von der Zuluftöffnung gleichförmig sind. Ferner bleibt ein ebener Strahl, der mit seiner -Strahlebene in aiiingangsrichtung angeordnet ist, stabil und ist die wirksame Komponente des Luftschleiers dem Im-

bei
puls der anströmenden Außenluft einer bestimmten Verdichtungsendtemperatur gleich, wodurch die Tür auch bei geringerer Zuluftmenge als abgeriegelt betrachtet werden karm_e Eine Luftschleieranlage mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet nach dem Verfahren gemäß der Erfindung bei gleicher Abriegelungswirkung und Funktion wirtschaftlicher als eine bekannte Luftschleieranlage.

-8-309822/0153

Claims

Patentansprache;

Verfahren zum Abriegeln von offenen Eingängen oder Zugängen mittels in j?or.Ti eines Luftschleiers ausgeblasener Zuluft, da^durch gekennzeichnet, daß die Zuluft als Primärluft mit einer Hohen, die umgebende Luft als Sekundärluft induzierenden Austrittsgeschwindigkeit ausgeblasen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsgeschwindigkeit ^30 bis 45 m/s beträgt.
3« Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und/oder 2 mit einem Zuluftgitter, dessen Querschnitt fur den Austritt der Zuluft in mehrere parallel zueinander verlaufende Schlitze unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt für den Austritt der Zuluft (20) ein Bruchteil des Querschnittes der Schlitze beträgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt für den Austritt der Zuluft (2ü) in mehrere spaltförmige Düsen (13) unterteilt ist.
5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (18) quer zur Eingangsebene angeordnet sind.
6» Vorrichtung nach Anspruch 5, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, da3 der Gesamtquerschnitt der Düsen (18) eis 1/9 bis 1/10 des Gesamtquerschnittes der Schlitze beträgt.
7· Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den spaltförmigen Düsen (18) Ablenkbleche (19) für die Druckluft(20) unter einem 7/inkel von 45 angeordnet sind«

-9-309822/0153
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 7> dadurch gekennzeichnet, da£> die Jüsen (18) im Abstand des Fünf- bis Neunfachem ihrer Breite zueinander angeordnet sind.

-bl

309822/0153