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Abschirmung von Raumöffnungen durch einen Luftschleier
Die Erfindung bezieht sich auf Abschirmungen von Raumöffnungen durch einen Luftschleier mit- tels Frischluft unter Verwendung eines innerhalb oder ausserhalb über der abgeschirmten Öffnung über deren Breite reichenden, in einem Winkel von der Wand abstehenden Verteilerstückes.
Bekannte derartige Luftschleieranlagen zeigen vielfach eine ungenügende Wirksamkeit. Man ist daher meist dazu übergangen, Luftschleieranlagen mit geschlossenem Luftkreislauf zu bauen. Eine derartige Ausführung erfordert aber nicht nur er- hebliche Baukosten für die Herstellung der Luft- kanäle, sondern sie hat auch hohe Betriebskosten wegen des hohen Luftwiderstandes der Kanäle zur Folge. Vor allem aber können Anlagen mit geschlossenem Luftkreislauf nicht ohne grosse bauliche Änderungen, die sich meist nachträglich gar nicht durchführen lassen, an vorhandenen
Anlagen angebracht werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine mit gutem
Wirkungsgrad arbeitende, im Aufbau aber einfache und preisgünstige Einrichtung zur Erzeugung eines Luftschleiers zum Abschirmen von Raumöffnungen, insbesondere bei Kühlanlagen, zu schaffen, die sich ohne Konstruktionsänderung an die verschiedenen Aufstellmöglichkeiten anpassen und auch jederzeit nachträglich ohne bauliche Änderungen und zusätzliche Kosten bei vorhandenen Anlagen anbringen lässt.
Es hat sich gezeigt, dass bei bekannten Anlagen die Wirksamkeit. des Luftschleiers dadurch ungünstig beeinflusst wird, dass der Luftstrom, der auf die gegenüber dem Verteilerstück liegende Wandung oder den Boden in einem Anprallwinkel a auftritt, sich in zwei Teilströme aufteilt, deren grösserer zwar nach aussen, d. h. von der abzuschirmenden Öffnung fort, abfliesst, deren kleinerer aber in unerwünschter Weise nach innen, also in den abzuschirmenden Raum hinein, strömt. Dieser Teilstrom wird nun umso grösser, je grösser der Anprallwinkel a ist. Würde dieser 900 betragen, die Öffnung des Verteilerstückes also senkrecht auf die gegenüberliegende Wandung gerichtet sein, so müssten die nach aussen und innen abfliessenden Luftmengen gleich gross werden.
Der nach innen zum abzuschirmenden Raum hin gerichtete Lufstrom ist umso kleiner, je kleiner der Anprallwinkel a ist, je geneigter also das
Verteilerstück zur gegenüberliegenden'Wandung eingestellt ist.
Weiterhin hat es sich gezeigt, dass die nach innen zur abzuschirmenden öffnung hin gerichtete
Luftströmung umso geringer wird, je kleiner die
Luftgeschwindigkeit ist, mit welcher der noch ungeteilte Luftstrom auf die. gegenüberliegende
Wandung auftrifft. Unterhalb einer gewissen
Luftgeschwindigkeit tritt nun überhaupt keine zum abzuschirmenden Raum hin gerichtete Luft- strömung mehr auf, sofern die Geschwindigkeit einer entgegengesetzten, aus dem abzuschirmen- den Raum hinaus gerichteten Strömung gleich gross oder grösser als die Geschwindigkeit des
Luftschleiers ist.
Einer Änderung des Anprallwinkels a sowie einer Herabsetzung der Luftgeschwindigkeit und damit der Luftmenge für die Bildung des Luftschleiers sind jedoch Grenzen gesetzt : Je kleiner der Anprallwinkel a gemacht wird, umso grö- sser wird die ungeschützte Dreiecksfläche zwi- schen der Richtung der Luftströme und der Fläche der abzuschirmenden öffnung sein. Je geringer die Luftmenge gemacht wird, umso dünner und weniger widerstandsfähig wird der Luftschleier sein, da seine Breite mit wachsendem Abstand vom Verteilerstüdk immer mehr zunimmt. Beides hat zur Folge, dass durch die ungeschützte Dreiecksfläche in die abzuschirmende öffnung in zunehmendem Masse Fremdluft eindringt, die nach oben strömt und dadurch die Wirkung des Luftschleiers verringert.
Es kommt demnach entscheidend auf die richtige Schrägstellung des Verteilerstückes und die richtige Bemessung der Luftmenge an, wenn der Luftschleier überhaupt wirkungsvoll sein soll. Beide Bedingungen-einerseits die. Schrägstellung des Verteilerstückes und anderseits die richtige Bemessung der Luftmenge-sind für verschieden hohe abzuschirmende öffnungen verschieden.
Bei einer kleineren Höhe der öffnung müissen kleinere Luftmenge gewählt werden als bei S grösseren Höhen, wenn die Anprallgeschwindigkeit nicht zu gross werden soll, da der Luftströ-
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mung auf dem kürzeren Wege ein geringerer Widerstand entgegengesetzt wird und umgekehrt.
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niedrigeren öffnung kleiner gemacht werden als bei einer hohen öffnung, da die Luftmenge mit
Rücksicht auf. die Widerstandsfähigkeit des Luft- schleiers nicht beliebig herabgesetzt werden kann und sich aus diesem Grunde relativ höhere An- prallgechwindigkeiten ergeben, deren Einfluss auf die Rückströmmenge der Luft durch eine grössere
Schrägstellung der Verteilerstücke wieder auszu- gleichen ist.
Schliesslich bestimmen auch äussere Verhält- nisse die Wahl der Luftmenge und der Schräg- stellung des Verteilerstückes : So muss bei grösse- ren Temperaturunterschieden zwischen dem ab- zuschirmenden und dem vor ihm liegenden Raum ein dichterer Luftschleier gewählt werden, weil das grössere Temperaturgefälle den Luftaustausch zwischen beiden Räumen begünstigt. In solchen
Fällen müssen demnach grössere Luftmengen zur
Bildung des Luftschleiers verwendet und eine grö- ssere Schrägstellung des Verteilerstückes vorgese- hen werden. Dasselbe muss geschehen, wenn beispielsweise mit einem stärkeren Aussenwind zu rechnen ist, der auf der abzuschirmenden öffnung liegt und einen zu dünnen Luftschleier zerreissen würde.
Da nun mit Rücksicht auf eine wirtschaftliche Fertigung und einen rationellen Betrieb die Luftschleieranlagen unmöglich von vornherein allen jeweiligen besonderen örtlichen Verhältnissen angepasst werden können, müssen diese so ausgebildet sein, dass der Einstellwinkel ss der Verteilerstücke und damit der Anprallwinkel a sowie die Luftmenge ohne Konstruktionsänderungen der Anlage auf eine einfache Weise an Ort und Stelle verändert werden können. Ferner müssen Mittel angewendet werden, die auch die Seiten des Luftschleiers, d. h. die vom Verteilerstück biq zur Anprallfläche hin, entsprechend dem Einstellwinkel ss immer grösser werdende Dreiecksfläche, ausreichend abschirmen.
Nach der Erfindung wird die Aufgabe in der Weise gelöst, dass das Verteilerstück bezüglich der Wand schwenkbar und vorzugsweise durch zur Wand senkrechte und bezüglich der Lotrechten schwenkbare seitliche Verteilerstücke ergänzt ist, und dass in der Fläche des Verteilerstückes, die dem oben mit einer Abdichtung versehenen toten Raum zwischen Wand und Verteilerstück zugekehrt ist, gegebenenfalls nach Art von Venturidüsen wirkende FremdIuftabsaugeöffnungen vorgesehen sind.
Die Ausführung kann so getroffen werden, dass die Austrittsdüse des Verteilerstückes um ein Kugelgelenk oder das Verteilerstück mit der Aus- trittsdüse um ein Scharnier schwenkbar ist. Es kann auch zwischen Ventilator und Verteilerstück ein Zwischenstück angeordnet werden, um dessen in Umfangsrichtung mit Längsschlitzen versehene Flanschen das Verteilerstück drehbar ist.
Die Absaugeöffnungen für die Fremdluft werden zweckmässig durchgehend oder in regelmä- ssigen Abständen an rohrförmigen oder durch
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gesehen.
Unterhalb der Anprallfläche des vom Verteilerstück erzeugten Luftschleiers'können vorteilhaft Luftleitflächen zur Umleitung des Luftstrahles nach oben vorgesehen werden.
Es ist auch möglich, im Verteilerstück, wenn es entsprechend breit ist, mehrere parallele Austrittsdüsen vorzusehen.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 schaubildlich die Vorderansicht einer Ausführungsform der Anordnung mit zentral an- geordnetem Ventilator, Fig. 2 ist eine Vorderansicht einer etwas abweichenden Ausführungsform
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3 zeigt in der Ansicht dasSeitenverteilstück gemäss Fig. 2, Fig. 4 zeigt in schematischer Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eine einfache Ausführungsform der Anordnung des Verteilerstückes mit einer einzigen Düse, Fig.
5 zeigt in schematischer Seitenansicht eine Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 4, u. zw. mit zwei Düsen, Fig. 6 zeigt in schematischer
Seitenansicht zum Teil im Schnitt, eine Anordnung mit einer Abdichtung, Fig. 7 zeigt in schematischer Seitenansicht eine Anordnung mit einem Leitblech, Fig.
8 zeige in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eine Ausführungsform der Anordnung, in deren unterem Teil eine Düse zum Absaugen von Fremdluft eingebaut ist, Fig. 9 zeigt in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eine Ausführungsform der Anordnung mit einem eingebauten Leitblech und miteinem Kugelscharnier zum Schwenken der Verteilstücke, Fig. 10 zeigt ! in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eine andere Ausführungsform zum Schwenken der Verteilstücke, Fig. 11 zeigt in Seitenansicht eine Ausführungsform der Anordnung mit einer unter dem Flur liegenden Luftleitfläche, Fig.
12 zeigt in 1 schaubildlicher Darstellung eine weitere Ausführungsform der Anordnung mit seitlicher Luftzufuhr, Fig 13 zeigt eine Vorderansicht einer wieder andern Ausführungsform der Anordnung mit einem Zentrifugalventilator, Fig. 14 zeigt, zum 1 Teil im Schnitt, eine Seitenansicht der Anordnung in Richtung A-B der Fig. 13, Fig. 15 zeigt im Längsschnitt eine von der Anordnung gemäss
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angeordneten Ven-tilatoren, Fig. 16 zeigt in Vorderansicht eine Anordnung mit einem durchgehenden Ventilator und Fig. 17 zeigt einen Querschnitt gemäss Linie C-D der Fig. 16.
Die erfindungsgemässe Anordnung zur Bildung 1 : eines Luftschleiers zum Zwecke der Abschirmung von öffnungen aller Art ist in den beispielsweise
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abzuschirmenden öffnung 1, unter Verwendung eines an sich bekannten Ventilators 2, sowie eines
Hauptverteilerstückes 3, vorgesehen, dessen Aus- tritts düse 4 derart ausgerichtet ist, dass der Luft- schleier 5 unter einem Anprallwinkel a auf die dem Hauptverteilerstück 3 gegenüberliegende An- prallfläche 6 so auftrifft, dass der Luftschleier 5 die Öffnung in der jeweils erforderlichen Weise abschirmt.
Das Hauptverteilerstück 3 verläuft parallel zu der die abzuschirmende öffnung 1 umgebenden
Wandung 7, soweit sich der Verlauf auf die Längsebene des Verteilerstückes 3 bezieht. Erfin- dungsgemäss werden nun die zwischen dem Haupt- verteilerstück 3 und der Wandung 7 entstehenden freien Dreieckflächen durch Seitenverteilerstücke
8 abgedeckt. Die Seitenverteilerstücke 8 können dabei senkrecht zur Längsrichtung des Hauptver- teilerstückes 3, oder in einem geeigneten Winkel zu diesem, im wesentlichen aber bis an die Wandung
7, verlaufen. Die Seitenverteilerstücke 8 können mit dem Hauptverteilerstück 3 aus einem ge- meinsamen Werkstück gefertigt, oder aber auch mit letzterem abnehmbar verbunden sein.
Es wird entweder nur ein einziges Hauptverteilerstück 3 und ein einziges Seitenverteilerstück 8 verwendet, oder aber auch mehrere Verteilerstücke 3 und 8, die parallel zueinander angeordnet sind (Fig. 5).
Auch in letzterem Falle braucht nur ein einziger
Ventilator 2 benutzt zu werden.
Die Austrittsdüse 4 der Verteilerstücke 3 und
8 weist eine für die jeweils erforderliche Saugwir- kung zweckmässige Länge auf, ohne dass irgend welche weitergehende Hilfsmassnahmen zur Abschirmung der öffnung 1 angewendet zu werden brauchen (Fig. 4). Wenn in den Bereich der abzuschirmenden öffnung 1 dennoch Fremdluft 9 eindringen sollte, so wird dieselbe durch die im weiteren bezeichneten Massnahmen aus dem Bereich der öffnung 1 abgeführt und zum freien Abströmen gebracht.
Das einfachste Mittel hiezu ist die Anordnung einer Abdichtung 10 im toten Raum zwischen der die abzuschirmende öffnung 1 umgebenden Wandung 7 und den Verteilerstücken 3, 8. Die Abdichtung 10 kann, je nach den örtlichen Verhältnissen und Anforderungen, mehr oder weniger tief heruntergezogen werden (Fig. 5,6). Eine weitere Hilfe für die Ableitung von Fremdluft 9 besteht darin, dass in der vorerwähnten Dreiecks- fläche zwischen der Wandung 7 und den Verteilstücken 3, 8 ein Leitblech 11 angeordnet wird (Fig. 7).
Eine wirksamere Abhilfe gegen das Ansammeln von Fremdluft 9 im toten Raum zwischen der Wandung 7 und den Verteilstücken 3, 8 sowie zur freien Ableitung derselben, wird dadurch geschaffen, dass im Bereich des unteren Teiles 4 des Hauptverteilerstückes 3, entweder in regelmässigen Abständen oder durchgehend, Düsen 12 der- art in das Hauptverteilerstück 3 eingeführt werden, dass die Fremdluft 9, infolge der im Bereich des Verteilstückes 3 vorhandenen Saugwirkung, durch die obere Öffnung 12 der Düse 13 abgezogen wird (Fig. 8).
Eine andere Ausführungsform der Hilfsmassnahmen zur Ableitung der Fremdluft 9 besteht darin, dass in das Hauptverteilerstück 3 ein Leitblech 14 eingebaut wird, welches so ausgebildet ist, dass es einen Venturidüseneffekt ausübt, so dass die Fremdluft 9 durch den unteren Teil 4 des Hauptverteilerstückes 3 mitgerissen wird und frei abströmt (Fig. 9).
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von Fremdluft 9 besteht darin, dass die Richtung des Luftschleiers 5, je nach den örtlichen Ver- hältnissen und Bedingungen, verstellbar gemacht wird.
Dieses wird dadurch erreicht, dass das
Hauptverteilerstück 3 um ein Kugelscharnier 15 schwenkbar ist und der schwenkbare Teil durch eine Kulisse 16 festgestellt wird (Fig. 9).
Eine weitere Ausführungsform für die Verstell- barkeit des Hauptverteilstückes 3 besteht darin, dass dieses um ein Scharnier 17 schwenkbar ist und durch eine Stellschraube 18 in der erforder- lichen Lage festgestellt wird (Fig. 10).
Gemäss einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung, die insbesondere für Anlagen bestimmt ist, bei welchen der Luft- schleier 5 unter einem Anprallwinkel a von nahe- zu 900, also fast senkrecht auf die Anprallfläche
6 auftrifft und demzufolge der Einstellwinkel ss fast 0"ist und bei der die Fläche 6 zum Teil mit einer geriffelten, oder in sonst geeigneter Art mit öffnungen versehenen, Abdeckung 19 belegt sein kann, ist unter der Abdeckung 19 eine Leitrolle
20 und eine aufsteigende Leitfläche 21 angeord- det, mit Hilfe welcher der Luftschleier 5, nach Auftreffen auf die Anprallfläche 6, nach aussen J abgeleitet wird (Fig. 11).
Erfindungsgemäss brauchen die Hauptverteilerstücke 3 keineswegs nur von Ventilatoren 2 angetrieben zu werden, die in der Mitte des Verteilstückes 3 angeordnet sind und von dort in den Raum vor der abzuschirmenden öffnung 1 hineinragen. Das Verteilstück 3 kann, wenn es die räumlichen Verhältnisse erfordern, auch derart ausgebildet sein, dass der Ventilator 2 in der Längsrichtung des Verteilerstückes 3 angeordnet 1 ist und Frischluft, erforderlichenfalls aus einem benachbarten Raum hinter der Wandung 7, ansaugt (Fig. 12).
Zur Verstellung des Einstellwinkels ss ist ein Zwischenstück 22 vorgesehen. Dieses, sowié den Stutzen 23 des Verteilstückes 3 sind mit Flanschen 24 versehen, in denen Schlitze 25 angebracht sind, in die Haltedaumen eingreifen, um welche das Hauptverteilerstück 3 und mit ihm die Seitenverteilerstücke 8, verstellt werden kon-i, nen.
An Stelle der Flügelventilatoren 2 können, mit gleicher und zum Teil sogar mit einer intensiveren Wirkung auch Zentrifugalventilatoren 26
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treten, die ebenfalls entweder in der Mitte der Anordnung (Fig. 13,14) oder an beiden Enden derselben (Fig. 15) angeordnet sein können.
Oberhalb. der Verteilerstücke 3 dieser Anordnungen sind zweckmässigerweise Leitstücke 27 in einer Längstrommel 28 angebracht (Fig. 13-15).
Eine Abwandlung dieser Ausführungsformen besteht darin, dass in der Längstrommel 28 rotierende Leitschaufeln 29 angebracht sind, mittels welcher die Aussenluft durch einen Spalt 30 angesaugt wird. Die Leitschaufeln 29 sind durch einen Elektromotor 31 angetrieben, der an einer der beiden Stirnseiten der Längstrommel 28 angeordnet ist.
Durch die vorbeschriebenen Hilfsmittel wird eine wirksame Regelung der zur Abschirmung der öffnung 1 jeweils erforderlichen Luftmenge und der Richtung des Luftschleiers 5 erreicht. Die
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bei Anordnung über der abzuschirmenden öffnung, sondern auch unter oder an den Seiten derselben zu verwenden. Dabei ist es gleich--il- tig, ob es sich um die Abschirmung eines kalten oder warmen Luftstromes handelt.
Es kommt bei der Verwendung der Anordnungen gleichermassen nicht darauf an, ob die abzuschirmende öffnung 1 dauernd offen ist oder mit einer von Zeit zu Zeit zu öffnenden Tür oder einem sonstigen Verschluss versehen ist. Des weiteren ist es gleichgültig, ob durch die abzuschir- mende Öffnung j ? Personen hindurchgehen oder Lasten befördert werden. Die Einrichtung ist demnach auch für durch öffnungen hindurchge- hende Transportband-Durchführungen und Rollenbahnen zu verwenden, bei denen gegebenenfalls der Luftschleier von mehr als einer Seite in Tätigkeit gesetzt wird. Schliesslich kann die erfindungsgemässe Einrichtung sowohl für statio- nare. als auch für transportable Anlagen aller Art verwendet werden.
Es ist dabei gleichgültig, ob es sich um die Abschirmung gegen einen Luftstrom, oder auch gegen das Eindringen von Insekten usw. handelt.
PATENTANSPRiOCHE :
1. Abschirmung von Raumöffnungen. durch einen Luftschleier mittels Frischluft unter Verwen- dung eines innerhalb oder ausserhalb über der ab- zuschirmenden öffnung über deren Breite reichenden, in einem Winkel von der Wand abstehenden Verteilerstückes, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerstück (3) bezüglich der Wand (7) schwenkbar und vorzugsweise durch zur Wand senkrechte und bezüglich der Lotrechten schwenkbare seitlichen Verteilerstücken (8) ergänzt ist, und dass in der Fläche des Verteilerstückes, die dem nach oben mit einer Abdichtung (10, 11) versehenen toten Raum zwischen Wand und Verteilerstück zugekehrt ist,
gegebenenfalls nach Art von Venturidüsen wirkende Fremdluft-
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