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Einrichtung zur Regelung einer Luftschleieranlage
Luftschleieranlagen dienen bekanntlich dazu, Räume verschiedenen Klimas voneinander abzuschlie- ssen, z. B. das Innere eines Gebäudes gegenüber der Aussenluft. Nun kann aber zwischen der Aussenluft und dem Inneren eines Gebäudes ein erheblicher Druckunterschied vorhanden sein, hervorgerufen bei- spielsweise durch Auftrieb warmer Luft im Gebäudeinneren, Winddruck von aussen oder erzwungene Beund Entlüftungsströmungen. Eine solche, durch mehrere unabhängig voneinander variable Faktoren bedingte Druckdifferenz unterliegt daher starken zeitlichen Änderungen.
Eine derartige Anlage enthält als wesentliche Bestandteile ein Ausblasgitter, das sich an der Oberseite einer offenen Türe befindet, ein Eintrittsgitter, welches eine Grube unterhalb der offenen Ture bedeckt, Kanäle, Ventilatoren, Motoren für die Zirkulation der Luft vom Boden durch Verbindungskanäle zu den Auslassöffnungen, Filter, Heiz- oder Kühlmittel für die Luftkonditionierung.
Nun wird aber bei bekannten Luftschleiertüren der Luftschleier beispielsweise durch ein Schaufelgitter ausgeblasen, das ihn im allgemeinen schräg nach aussen richtet, um einem angenommenen mittleren Druck der Aussenluft gegenüber dem Gebäudeinneren entgegenzuwirken. Die von der Leistung der Ventilatoren abhängige Ausströmgeschwindigkeit sowie die Ausströmrichtung des Schleiers entsprechen in diesem Falle einem willkürlich zugrundegelegten mittleren Druckunterschied zu beiden Seiten des Luftschleiers. Ist dieser jedoch zeitweilig geringer, so wird die Anlage relativ mit zu hoher Leistung betrieben und der Schleier hat zudem eine Ausströmrichtung, welche zu schräg nach aussen geneigt ist, so dass ein Teil der Schleierluft nicht mehr auf das Bodengitter auftrifft und nach aussen verloren geht.
Die ganze Anlage arbeitet dann unwirtschafltich, und es kann ausserdem ein beträchtlicher Wärmeverlust eintreten. Wird der Druck der Aussenluft hingegen zeitweilig grösser als berechnet, so kann die Sperrwirkung des Luftschleiers zum Teil aufgehoben werden, und es kommt zum Durchbruch der Fremdluft von aussen nach innen. Diese Nachteile werden mit Hilfe der Erfindung beseitigt.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung einer Luftschleieranlage, bei welcher die Ausströmrichtung und bzw. oder die Ausströmgeschwindigkeit der Sperrluft durch Schaufelverstellung des Ausblasgitters und bzw. oder Drehzahlverstellung des Antriebes des den Luftschleier erzeugenden Ven- tilators in Abhängigkeit von den Einflüssen der Fremdluft geregelt werden. Die Erfindung besteht darin. dass in der Nähe des Einlassgitters des Luftschleiers mindestens ein Temperaturfühler angeordnet ist, der bei Auftreten einer unterhalb der Schleiertemperatur liegenden Temperatur eine mehr nach aussengerich- tet, Einstellung der Schaufeln des Auslassgitters steuert.
Vorteilhaft steuert der Temperaturfühler auch die Drehzahlregelung des Ventilatorantriebes, so dass zusätzlich zur Schaufelverstellung die Geschwindigkeit des Ventilatorantriebes vergrössert wird. Weiters können zwei Temperaturfühler vorgesehen sein, wobei die zwischen beiden gemessenen Temperaturdifferenzen zur Regelung des Luftschleiers dienen.
Hiebei ist gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ein erster Temperaturfühler etwa in der Mitte der normalen Luftschleierbreite in der Nähe des Lufteintrittsgitters angeordnet und ein zweiter Temperaturfühler in der der Gebäudeöffnung zugewendeten Randzone des Lufteintrittsgitters, wobei beide Temperaturfühler auf die Schaufelverstelleinrichtung einwirken, indem bei sinkender Temperatur am inneren ersten Fühler die Schaufeln mehr nach aussen und bei steigender Temperatur am äusseren zweiten Fühler die Schaufeln weniger nach aussen gerichtet werden.
Ausser
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der Schaufelverstellung ist es zweckmässig, durch Verbindung der Temperaturfühler mit den Steuermitteln für diedrehzahlregelung desVenti1a. tórenantriebes dessen Geschwindigkeit beiSchaufelstellung mehr nach aussen zu vergrössern, und im umgekehrten Falle zu verkleinern.
Wendet man die vorstehend erläuterte Regelungseinrichtung an, solange die Aussentemperatur unterhalb der Schleiertemperatur bzw. der Temperatur des Innenraumes des Gebäudes liegt, so besteht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, dass man auf dem Gebäude eine Windfahne anordnet, wo- bei in Abhängigkeit von der Windrichtung die Schaufelstellung des Ausblasgitters gesteuert wird und die Regelung der Anlage von der temperaturabhängigen Steuerung auf die Steuerung in Abhängigkeit von der
Windrichtung umschaltbar ist. Hiebei, können sowohl zwischen den Temperaturfühlern und der Verstelleinrichtung der Schaufeln und den Steuermitteln zur Drehzahlregelung des Ventilatorantriebes als auch zwischen der Windfahne und der Verstelleinrichtung der Schaufeln Schaltmittel zur Ausführung der genannten Umschaltung vorgesehen sein.
Um eine vollautomatische Regelung einer Luftschleieranlage während des ganzen Jahres zu gewährleisten, d. h. alle vier Jahreszeiten hindurch, ist es vorteilhaft, einen weiteren Temperaturfühler ausserhalb des Gebäudes zur Messung der Aussentemperatur anzuordnen, der bei Ansteigen der Aussentemperatur über einen festgelegten Wert die selbsttätige Umschaltung von der tem- peraturabhängigenRegelung auf die von der Windrichtung abhängige Regelung bewirkt. Der Temperaturfühler ist hiebei mit Schaltmitteln verbunden, die bei Ansteigen der Aussentemperatur über z. B. 120 C, die erwähnte Umschaltung selbsttätig ausführen.
AnHand von in denZeichnungen dargestelltenAusführungsbeispielen wird im folgenden die Erfindung erläutert, wobei sich weitere Merkmale der Erfindung ergeben. Fig. l stellt einen schematischen Längsschnitt eines Gebäudedurchganges mit einemLuftschleier dar. Fig. 2 zeigt eine schematische, detaillierte Illustration einer Vorrichtung zur Schaufeleinstellung des Ausblasgitters und Fig. 3 ein elektrisches Schaltschema, das bei der erfindungsgemässen Regelung benutzt wird. In Fig. 4 ist ein elektrisches Schaltschema für die beiden Regelsystem gemäss der Erfindung dargestellt.
Ziffer 1 in Fig. 1 bezeichnet einen Luftschleier, der sich über eine Öffnung erstreckt, welche die Aussenseite mit der Innenseite eines Gebäudes 3 verbindet. Die Luft, die einen unsichtbaren Schleier über die Öffnung bildet. wird durch ein Eintrittsgitter 2 in eine Kammer oder Grube 4 eingesaugt. Grössere Staub-und Schmutzpartikel werden von dem Luftstrom durch eine übliche automatische Spülvorrichtung, die von Wasser (Zufluss 5 und Abfluss 6) durchströmt wird, eliminiert. Daraufhin strömt die Luft weiter zur Reinigung durch ein Filter 7. Die gereinigte Luft wird in einer Heizvorrichtung 8 durch ein Heizoder Kühlmittel, welches durch ein Ventil 9 geregelt wird, das von üblichen, nicht dargestellten Mitteln automatisch auf eine gewünschte Temperatur des Luftschleiers eingestellt werden kann, aufgeheizt oder gekühlt.
Die gereinigte aufgeheizte oder gekühlte Luft wird von einem oder mehreren Gebläsen 10 angesaugt, welche von einem beispielsweise drehzahlgeregelten Motor bzw. Motoren 11, beispielsweise Kommutatormotoren, angetrieben werden, und strömt durch einen Kanal 12 in eine sich an der Oberseite der Türöffnung befindende Kammer 13. Die Luft verlässt zur Bildung des Luftschleiers 1 die Kammer 13 über die Schaufeln 15 und wird durch das Eintrittsgitter 2 abgesaugt.
Druckunterschiede der Luft zwischen der Innen- und Aussenseite des Gebäudes bewirken eine Richtungsänderung des Luftschleiers. Wenn der Aussendruck den Innendruck übersteigt, wird der Luftschleier in das Gebäude geblasen, wenn die kinetische Energie der bewegten Luft nicht gross genug ist. um diesem durch den Druckunterschied hervorgerufenen Effekt zu widerstehen. Der Druck ausserhalb des Luftschleiers ist gewöhnlich höher als der auf der Innenseite herrschende Druck, wenn die Windrichtung gegen die Türe gerichtet ist und bzw. oder wenn die Aussentemperatur unterhalb der Raumtemperatur des Gebäudes liegt, so dass das letztere als Kamin wirkt. Für einen wirksamen Luftschleier ist es wesentlich, dass er so geformt ist, dass so viel als möglich der die Schaufeln 15 verlassenden Luft in das Gitter 2 eintritt.
Ob dies der Fall ist, hängt von der Geschwindigkeit und der Richtung ab, mit welcher die Luft die Schaufeln 15 verlässt. Die Richtung des Luftschleiers kann durch Verstellung der Schaufeln eingestellt werden. Fig. 2 zeigt ein Beispiel für eine Vorrichtung zur Schaufeleinstellung mit einem Antriebsmotor 14. In einem Rahmen 64 sind Schaufeln 15 auf Drehachsen 61 eingesetzt. Die Schaufeln 15 sind mit Hebeln 15' verbunden, die durch die Kuppelstange 16 alle im gleichen Sinn durch den Motor 14 über das Gestänge 30 verstellt werden können. Wenn die Schaufeln 15 sehr lang sind, z. B. wenn der Gebäudeeingang und der Luftschleier räumlich sehr ausgedehnt sind, werden Rahmen 64 zur Halterung der Achsen 61 in der ge- wünschten Position vorgesehen.
Bei Verstellung der Stange 16 nach rechts inFig. 2 werden die Schaufeln 15 im Uhrzeigersinn in die dargestellte Stellung gedreht, so dass die Luftschleierströmung die Schaufeln schräg nach links verlässt.
Zur Regelung der Einstellung des Luftschleiers, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, ist ein Temperatur-
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fühler 17 an der Aussenseite des Gitters angebracht. Ein zweiter Temperaturfahler 18 ist innerhalb des Gitters angeordnet, z. B. in der Mitte zwischen der äusseren und der inneren Kante des Gitters. Wenn die Aussentemperatur tief ist, z. B. 120 C, und die Innentemperatur des Gebäudes und die Temperatur des Luftschleiers relativ hoch, wird die äussere Schicht l* des Luftschleiers gegen die Innenseite des Gebäudes, z. B. in die in Fig. 1 dargestellte Stellung verschoben. Dann wird die Differenz zwischen den Temperaturen an den Fühlern 17 und 18 umso mehr reduziert, je weiter der Luftschleier ins Innere des Gebäudes wandert.
Dieser Temperaturunterschied verschwindet bei der nach innen gerichteten Bewegung des Luftschleiers, wenn die Aussenschicht den Fühler 18 passiert. Wenn der Luftschleier sich dann wieder vom Innenraum des Gebäudes nach aussen bewegt, wird die Temperaturdifferenz vergrössert. z. B. steigt die Temperatur amFiihlerlS in bezug auf die relativ stabile Tieftemperatur bei Fühler 17. Der Motor 19 wird von einer elektrischen Steuerung in Abhängigkeit von der von den Temperaturfühlern 17 und 18 gemessennen Temperaturdifferenzen so gesteuert, dass durch die bewirkte Verlegung des Luftschleiers eine Verminderung bzw. Vergrösserung der Temperaturdifferenz zwischen den Fühlern 17 und 18 hervorgerufen wird.
Bei einer Verminderung der Temperaturdifferenz wird von dem Motor 19 ein Schalter 20 geschlossen und damit der Motor 14 eingeschaltet, durch welchen die Schaufeln 15 in eine mehr nach aussen gerichtete schräge Stellung (Pfeil 32) eingestellt werden. Bei einer Vergrösserung der Temperaturdifferenz läuft der Motor 14 in der entgegengesetzten Richtung, wodurch die Schaufeln in eine mehr lotrechte und sogar nach innen gerichtete schräge Stellung (Pfeil 33) gebracht werden.
Anstatt einer Betätigung des Schalters 20, kann auch der Motor 19 den Abgriff 34 eines Potentiome- ters 35 (Fig. 3) verstellen. Dieses Potentiometer bildet einen Teil einer elektrischen Brücke, welche ein zweites Potentiometer 36 enthält, dessen Abgriff 37 von der Welle des Motors 14 verstellt wird. Die Brückenzweige enthalten Relaiswindungen 38,39, die eine Armatur 40 betätigen, welche um einen Drehpunkt 41 schwingt und einen Schalter 42 betätigt.
Das letztere bewirkt einen Stromfluss durch den Motor 14, so dass dieser in Uhrzeigerrichtung oder entgegengesetzt läuft. Diese an sich übliche Anordnung kann so ausgebildet sein, dass die Brücke ins Gleichgewicht und der Moto'14 zum Stillstand kommt, sobald der Motor und die damit in Verbindung stehenden Schaufeln 15 in eine Stellung kommen, welche der Einstellung des Abgriffes 34 entspricht, die der von den Fühlern 17 und 18 gemessenen Temperaturdifferenz proportional ist. Die in Fig. 3 darge- stellte Anordnung kann auch für die Steuerung des Motors 19 in der Weise benutzt werden, dass an die Stelle des Potentiometers 35 und des Motors 19. die Fühler 17 und 18 treten und an die Stelle des Motors 14 in Fig. 3 der Motor 19 tritt.
Wenn die Schaufeln 15 eine ihrer Endstellungen erreicht haben, wird ein Schalter 43 (Fig. 1) geschlossen. Hiedurch wird bewirkt, dass in üblicher Weise ein Schaltelement 44 zur Beschleunigung des Ventilatormotors 11 betätigt wird.
Wie in Fig. 4 dargestellt, kann das System so ausgebildet werden, dass wechselweise die Schaufeln 15 durch einen Teil, z. B. die Hälfte, ihres Weges bewegt werden, dass sodann die Geschwindigkeit des Motors 11 vergrössert wird und, sofern dieses nicht das untere Ende des Luftschleiers zur Rückkehr in eine mit dem Gitter 2 übereinstimmende Stellung bringt, sodann die Schaufeln 15 durch die zweite Hälfte ihres Weges bewegt werden, wonach der Motor 11 weiter beschleunigt wird. Dies kann durch einen Mitlehmer 45 auf der Welle des Motors 19 bewirkt werden. Dieser Mitnehmer betätigt den Kontaktarm 34 des Potentiometers 35 so lange, bis der Motor 14 sich um die Hälfte des überhaupt möglichenDrehwin- kels gedreht hat.
Daraufhin bewirkt ein zweiter Mitnehmer 46 die Schliessung eines Schalters 43 zur Be- ; chleunigung des Ventilatormotors 11. Gleichzeitig damit wird ein Solenoid 47 zur Betätigung eines Schalters 48 gegen die Federkraft einer Feder 49 magnetisiert. Hiedurch wird die Verbindung zwischen lern Potentiometer 35 und dem Motor 14 unterbrochen und ein zweites Potentiometer 35'mit dem Motor 14 verbunden. Das Potentiometer 35'wird von einem dritten Mitnehmer 50 betätigt, der ebenfalls tuf der Welle des Motors 19 befestigt ist.
Der Mitnehmer 50 kann so angeordnet sein, dass, wenn das 'otentiometer 35'seine äusserste Stellung erreicht, wobei die Schaufeln 15 ebenfalls ihre äusserste Stellung eingenommen haben, das Schaltelement 44 nochmals betätigt wird, um die Geschwindigkeit des lentilatormotors 11 noch um eine Stufe heraufzusetzen. An Stelle dieser abwechselnden Einstellung der Schaufeln 15 und der Geschwindigkeit des Ventilatormotors kann die Apparatur auch so eingerichtet werlen, dass die Bewegung der Schaufeln von der Grundeinstellung hinweg und die Beschleunigung des Motors ind die Bewegung der Schaufeln 15 in Richtung zur Grundeinstellung und Herabsetzung der Geschwindig- [eit des Motors 14 gleichzeitig bewirkt werden.
Jede gewünschte Kombination kann durch geeignete Formyebung der Mitnehmer 45,46, 50 sowie durch deren Anbringung in einer geeigneten Winkelstellung auf ter Motorwelle 19 erreicht werden. Zum Beispiel können die Schaufeln 15 von ihrer Grundstellung
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hinwegbewegt werden, worauf die Geschwindigkeit des Motors 11 vergrössert wird und damit gleichzeitig die Schaufeln in ihrer Grundstellung zurückbewegt werden, damit sie wieder von ihrer Grundeinstellung hinwegbewegt werden können, wenn die den Luftschleier bildende Luftströmung nicht in das Gitter 2 abfliesst.
Wenn die untere Luftschleierbreite sich mit dem Gitter 2 deckt, und die Temperaturdifferenz zwischen den Fühlern 17 und 18 einen solchen Betrag angenommen hat, dass der Motor 19 nicht läuft, bleibt die Apparatur in der erreichten Stellung.
Sollte der Luftschleier vomGebäudeeingang weiter nach auswärts wandern, vergrössert sich die Temperatur beim Fühler 17 und die Temperaturdifferenz wird kleiner, so dass der Motor 19 in der entgegengesetzten Richtung eingeschaltet wird, wobei die Apparatur im entgegengesetzten Sinn zur vorher beschriebenen Weise betätigt wird.
Das vorstehend erläuterte Regelsystem arbeitet so lange, bis die Aussentemperatur niedriger als eine vorher festgelegte Bezugstemperatur und die Temperatur innerhalb des Gebäudes oder wenigstens diejenige des Luftschleiers höher als die Aussentemperatur ist. Wenn diese Temperaturbedingungen nicht erfüllt sind, wie im Sommer, wird ein zweites Regelungssystem benutzt.
Wie in Fig. 4 dargestellt, ist ausserhalb des Gebäudes zur Messung der Aussentemperatur ein Temperaturfühler 26 angeordnet, welcher Temperaturen oberhalb einer Bezugstemperatur, z. B. 120 C, misst und. einem Relais 22 ein Signal übermittelt. Dieses Relais betätigt einen Schalter 22'zur Änderung der Steuerung der Motoren 14 und 11 von dem in Abhängigkeit der Temperaturdifferenzen arbeitenden Regelsystem zu einem Regelsystem, das in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit und Windrichtung arbeitet. Es ist auch möglich, den Schalter 22'in Abhängigkeit von dem Temperaturfühler 17 zu steuern, so dass in diesem Fall auf die Messeinrichtung 26 verzichtet werden kann.
Die Windrichtung. wird von einer Wetterfahne 24 festgestellt, welche auf der Spitze des Gebäudes, dessen Eingang mit einer Luftschleiertüre versehen ist, angebracht sein kann, oder an irgendeiner andern Stelle, wo die Windrichtung dieselbe wie die an der Luftschleiertüre wirksame ist.
Die Fahne 24 betätigt den Kontaktarm eines Potentiometers 25, welches mit dem Motor 14 in der gleichen Weise in Verbindung steht, wie die Potentiometer 35, 35'mit dem Motor 14 früher vor Betätigung des Schalters 22'verbunden waren. Die Schaufeln 15 werden dann in gleicher Weise im Uhrzeigersinn bewegt, z. B. zur Aussenseite des Gebäudes hin, wenn der Wind von der Aussenseite gegen den Eingang bläst. Wenn der Wind von der entgegengesetzten Seite bläst,
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sinn bewegt werden, um den Luftschleier zur Innenseite des Gebäudes hin zu richten, um den negativen Winddruck auszugleichen. Wenn der Wind in einer Richtung parallel zur Luftschleiertüre bläst, bleiben die Schaufeln 15 in Ihrer Grundstellung.
Zusätzlich zu den von den Änderungen der Windrichtung bewirkten Verstellungen übermittelt ein Element 23, welches die Windgeschwindigkeit misst, dem Regelorgan 44 des Ventilatormotors 11 ein derartiges Signal, dass die Geschwindigkeit des Motors entsprechend der Windgeschwindigkeit vergrössert wird. Zur Messung der Windgeschwindigkeit werden heutzutage Elemente verwendet, die einen sogenannten Thermistor enthalten, welcher einen veränderlichen Widerstand einer. Wheatstone-Brücke bilden.
Ausser dem Relais, welches den Schalter 22'zur automatischen Umschaltung des Systems für die Regelung in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz am Gitter 2 (d. h."Kaltwetterregelung") auf die Regelung in Abhängigkeit von der Windrichtung und Windgeschwindigkeit (d. h."Warmwetterregelung") betätigt, kann noch ein handbetätigter Schalter 51 vorgesehen sein. Dieser Schalter verbindet den Motor 14 mit einem von Hand verstellbaren Potentiometer 52 und ausserdem den Motor 11 mit Schalter 53 zur Geschwindigkeitssteuerung.
Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei Luftschleieranlagen angewendet werden, die ein Ausblasgitter mit starr angeordneten Schaufeln besitzen und bei welchen die Regelung des Luftschleiers nur durch Drehzahlregelung des Ventilatorantriebes erfolgt.
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Device for controlling an air curtain system
As is well known, air curtain systems are used to seal off rooms with different climates from one another, e.g. B. the inside of a building compared to the outside air. However, there can be a considerable difference in pressure between the outside air and the inside of a building, caused, for example, by the lift of warm air inside the building, wind pressure from outside or forced ventilation flows. Such a pressure difference caused by several independently variable factors is therefore subject to strong changes over time.
Such a system contains as essential components an exhaust grille, which is located on the top of an open door, an inlet grille, which covers a pit below the open door, ducts, fans, motors for the circulation of air from the floor through connecting ducts to the outlet openings, Filters, heating or cooling media for air conditioning.
Now, however, in known air curtain doors, the air curtain is blown out, for example, through a vane grille which generally directs it obliquely outwards in order to counteract an assumed mean pressure of the outside air relative to the interior of the building. The outflow speed, which is dependent on the performance of the fans, and the outflow direction of the curtain correspond in this case to an arbitrarily based mean pressure difference on both sides of the air curtain. However, if this is temporarily lower, the system is operated with relatively high power and the curtain also has an outflow direction that is inclined too diagonally outwards, so that part of the curtain air no longer hits the floor grille and is lost to the outside.
The whole system then works inefficiently, and there can also be a considerable loss of heat. If, on the other hand, the pressure of the outside air is temporarily higher than calculated, the blocking effect of the air curtain can be partially canceled and the outside air penetrates from the outside to the inside. These disadvantages are eliminated with the aid of the invention.
The invention relates to a device for regulating an air curtain system, in which the outflow direction and / or the outflow speed of the sealing air is controlled by blade adjustment of the exhaust grille and / or speed adjustment of the drive of the fan producing the air curtain as a function of the influences of the external air will. The invention consists in this. that in the vicinity of the inlet grille of the air curtain at least one temperature sensor is arranged which, when a temperature below the curtain temperature occurs, controls a more outward-facing setting of the blades of the outlet grille.
The temperature sensor advantageously also controls the speed regulation of the fan drive, so that the fan drive speed is increased in addition to the blade adjustment. Furthermore, two temperature sensors can be provided, the temperature differences measured between the two being used to regulate the air curtain.
According to a further development of the invention, a first temperature sensor is arranged approximately in the middle of the normal air curtain width near the air inlet grille and a second temperature sensor in the edge zone of the air inlet grille facing the building opening, with both temperature sensors acting on the blade adjustment device, as the temperature inside first sensor the blades are directed more outwards and with increasing temperature on the outer second sensor the blades are directed less outwards.
Except
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the blade adjustment, it is useful to connect the temperature sensors to the control means for the speed control of theVenti1a. gate drive to increase its speed more outwards when the blades are in position, and to decrease it in the opposite case.
If the control device explained above is used as long as the outside temperature is below the veil temperature or the temperature of the interior of the building, an advantageous development of the invention consists in placing a wind vane on the building, depending on the wind direction the blade position of the discharge grille is controlled and the regulation of the system from the temperature-dependent control to the control depending on the
Wind direction is switchable. Switching means can be provided both between the temperature sensors and the adjustment device for the blades and the control means for regulating the speed of the fan drive as well as between the wind vane and the adjustment device for the blades in order to carry out the switching mentioned.
To ensure fully automatic control of an air curtain system throughout the year, i. H. every four seasons, it is advantageous to arrange another temperature sensor outside the building to measure the outside temperature, which causes the automatic switchover from temperature-dependent control to wind direction-dependent control when the outside temperature rises above a specified value. The temperature sensor is connected to switching means which, when the outside temperature rises above z. B. 120 C, perform the mentioned switch automatically.
The invention is explained below with the aid of exemplary embodiments shown in the drawings, further features of the invention being evident. Fig. 1 shows a schematic longitudinal section of a building passage with an air curtain. Fig. 2 shows a schematic, detailed illustration of a device for setting the blades of the discharge grille and Fig. 3 shows an electrical circuit diagram which is used in the inventive control. 4 shows an electrical circuit diagram for the two control systems according to the invention.
Numeral 1 in FIG. 1 denotes an air curtain which extends over an opening which connects the outside with the inside of a building 3. The air that forms an invisible veil over the opening. is sucked into a chamber or pit 4 through an inlet grille 2. Larger dust and dirt particles are eliminated from the air flow by a conventional automatic flushing device through which water (inlet 5 and outlet 6) flows. The air then flows through a filter 7 for cleaning. The cleaned air is heated in a heating device 8 by a heating or cooling medium which is regulated by a valve 9 which can be automatically set to a desired temperature of the air curtain by conventional means, not shown , heated or cooled.
The cleaned, heated or cooled air is sucked in by one or more fans 10, which are driven by a, for example, speed-controlled motor or motors 11, for example commutator motors, and flows through a duct 12 into a chamber 13 located at the top of the door opening. To form the air curtain 1, the air leaves the chamber 13 via the blades 15 and is sucked off through the inlet grille 2.
Differences in air pressure between the inside and outside of the building cause the air curtain to change direction. If the external pressure exceeds the internal pressure, the air curtain is blown into the building if the kinetic energy of the moving air is not large enough. to withstand this effect caused by the pressure difference. The pressure outside the air curtain is usually higher than the pressure on the inside when the wind is directed against the door and / or when the outside temperature is below the room temperature of the building, so that the latter acts as a chimney. For an effective air curtain, it is essential that it is shaped so that as much of the air leaving the vanes 15 enters the grille 2 as possible.
Whether this is the case depends on the speed and the direction with which the air leaves the blades 15. The direction of the air curtain can be adjusted by adjusting the blades. 2 shows an example of a device for setting the blades with a drive motor 14. Blades 15 are inserted on axes of rotation 61 in a frame 64. The blades 15 are connected to levers 15 ′, which can all be adjusted in the same direction by the motor 14 via the linkage 30 by the coupling rod 16. If the blades 15 are very long, e.g. B. If the building entrance and the air curtain are spatially very extensive, frames 64 are provided to hold the axes 61 in the desired position.
When adjusting the rod 16 to the right inFig. 2, the blades 15 are rotated clockwise into the position shown, so that the air curtain flow leaves the blades at an angle to the left.
To regulate the setting of the air curtain, as shown in Fig. 1, a temperature
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sensor 17 attached to the outside of the grille. A second temperature detector 18 is arranged within the grid, e.g. B. in the middle between the outer and inner edge of the grid. When the outside temperature is low, e.g. B. 120 C, and the internal temperature of the building and the temperature of the air curtain are relatively high, the outer layer l * of the air curtain against the inside of the building, z. B. moved into the position shown in FIG. Then the difference between the temperatures at the sensors 17 and 18 is reduced the more the air curtain moves into the interior of the building.
This temperature difference disappears during the inward movement of the air curtain when the outer layer passes the sensor 18. When the air curtain then moves outwards again from the interior of the building, the temperature difference is increased. z. B. the temperature at the FiihlerlS rises in relation to the relatively stable low temperature at sensor 17. The motor 19 is controlled by an electrical control depending on the temperature differences measured by the temperature sensors 17 and 18 so that a reduction or a reduction in the air curtain caused by the relocation of the air curtain An increase in the temperature difference between the sensors 17 and 18 is caused.
When the temperature difference is reduced, a switch 20 is closed by the motor 19 and thus the motor 14 is switched on, by means of which the blades 15 are set in a more outwardly inclined position (arrow 32). When the temperature difference increases, the motor 14 runs in the opposite direction, whereby the blades are brought into a more vertical and even inwardly inclined position (arrow 33).
Instead of actuating the switch 20, the motor 19 can also adjust the tap 34 of a potentiometer 35 (FIG. 3). This potentiometer forms part of an electrical bridge which contains a second potentiometer 36, the tap 37 of which is adjusted by the shaft of the motor 14. The bridge branches contain relay windings 38, 39 which actuate a fitting 40 which swings about a pivot point 41 and actuates a switch 42.
The latter causes a current to flow through the motor 14 so that it runs clockwise or in the opposite direction. This conventional arrangement can be designed so that the bridge is balanced and the Moto'14 comes to a standstill as soon as the motor and the associated blades 15 come to a position that corresponds to the setting of the tap 34, which the temperature difference measured by sensors 17 and 18 is proportional. The arrangement shown in FIG. 3 can also be used for controlling the motor 19 in such a way that the sensors 17 and 18 take the place of the potentiometer 35 and the motor 19 and replace the motor 14 in FIG 3 the engine 19 occurs.
When the blades 15 have reached one of their end positions, a switch 43 (FIG. 1) is closed. This has the effect that a switching element 44 for accelerating the fan motor 11 is actuated in the usual manner.
As shown in Fig. 4, the system can be designed so that alternately the blades 15 by a part, z. B. half, their way are moved, that then the speed of the motor 11 is increased and, unless this brings the lower end of the air curtain to return to a position corresponding to the grille 2, then the blades 15 through the second half of their Be moved away, after which the motor 11 is further accelerated. This can be brought about by a follower 45 on the shaft of the motor 19. This driver actuates the contact arm 34 of the potentiometer 35 until the motor 14 has rotated by half of the possible angle of rotation.
A second driver 46 then closes a switch 43 for loading; acceleration of the fan motor 11. Simultaneously with this, a solenoid 47 for actuating a switch 48 is magnetized against the spring force of a spring 49. As a result, the connection between the learned potentiometer 35 and the motor 14 is interrupted and a second potentiometer 35 ′ is connected to the motor 14. The potentiometer 35 ′ is actuated by a third driver 50, which is also attached to the shaft of the motor 19.
The driver 50 can be arranged so that when the 'otentiometer 35' reaches its extreme position, the blades 15 also having assumed their extreme position, the switching element 44 is actuated again in order to increase the speed of the fan motor 11 by one step . Instead of this alternating setting of the blades 15 and the speed of the fan motor, the apparatus can also be set up in such a way that the movement of the blades away from the basic setting and the acceleration of the motor ind the movement of the blades 15 in the direction of the basic setting and reducing the speed. [eit of the motor 14 are effected simultaneously.
Any desired combination can be achieved by appropriately shaping the drivers 45, 46, 50 and by attaching them in a suitable angular position on the motor shaft 19. For example, the blades 15 from their basic position
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are moved away, whereupon the speed of the motor 11 is increased and at the same time the blades are moved back to their basic position so that they can be moved away from their basic setting again when the air flow forming the air curtain does not flow into the grille 2.
When the lower air curtain width coincides with the grille 2 and the temperature difference between the sensors 17 and 18 has assumed such an amount that the motor 19 is not running, the apparatus remains in the position reached.
Should the air curtain move further outwards from the building entrance, the temperature at the sensor 17 increases and the temperature difference decreases, so that the motor 19 is switched on in the opposite direction, the apparatus being operated in the opposite sense to the previously described manner.
The control system explained above works until the outside temperature is lower than a predefined reference temperature and the temperature inside the building or at least that of the air curtain is higher than the outside temperature. If these temperature conditions are not met, as in summer, a second control system is used.
As shown in Fig. 4, a temperature sensor 26 is arranged outside the building to measure the outside temperature, which temperatures above a reference temperature, z. B. 120 C, measures and. a relay 22 transmitted a signal. This relay actuates a switch 22 'to change the control of the motors 14 and 11 from the control system that operates as a function of the temperature differences to a control system that operates as a function of the wind speed and wind direction. It is also possible to control the switch 22 ′ as a function of the temperature sensor 17, so that in this case the measuring device 26 can be dispensed with.
The wind direction. is determined by a weather vane 24 which can be placed on the top of the building, the entrance of which is provided with an air curtain door, or in any other place where the wind direction is the same as that at the air curtain door.
The flag 24 actuates the contact arm of a potentiometer 25, which is connected to the motor 14 in the same way as the potentiometers 35, 35 'were connected to the motor 14 before the switch 22' was actuated. The blades 15 are then moved in the same way in a clockwise direction, e.g. B. to the outside of the building when the wind blows from the outside against the entrance. When the wind blows from the opposite side
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be moved to direct the air curtain towards the inside of the building to compensate for the negative wind pressure. If the wind blows in a direction parallel to the air curtain door, the blades 15 remain in their basic position.
In addition to the adjustments brought about by the changes in the wind direction, an element 23 which measures the wind speed transmits a signal to the regulating element 44 of the fan motor 11 such that the speed of the motor is increased in accordance with the wind speed. Nowadays, elements are used to measure the wind speed which contain a so-called thermistor, which has a variable resistance of a. Wheatstone bridge form.
Apart from the relay, which actuates the switch 22 'for automatic switching of the system for the regulation depending on the temperature difference at the grid 2 (ie "cold weather control") to the control depending on the wind direction and wind speed (ie "warm weather control") a manually operated switch 51 can also be provided. This switch connects the motor 14 with a manually adjustable potentiometer 52 and also the motor 11 with switch 53 for speed control.
Of course, the invention can also be used in air curtain systems which have a discharge grille with rigidly arranged blades and in which the air curtain is only regulated by regulating the speed of the fan drive.
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