DE19611136A1 - Vorrichtung zur Erzeugung gereinigter Luft - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung gereinigter LuftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung ge
reinigter Luft für einen Schutzraum aus auf einem Referenz
druckniveau vorliegender kontaminierter Luft, umfassend ein
Gehäuse, ein Gebläse und ein Luftfilter.
Derartige kontaminierte Luft kann jede Art von Kontamination
umfassen, beispielsweise auch bei industriellen oder land
wirtschaftlichen Verfahrensweisen auftretende Kontamina
tionen
Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik
bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor
richtung zur Erzeugung gereinigter Luft zu schaffen, welche
beim Einbau in geschützte Räume ein möglichst hohes Maß an
Sicherheit bietet.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Erzeugung gerei
nigter Luft der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß das Gebläse und das Luftfilter von dem
Gehäuse umschlossen sind, daß in dem Gehäuse ein erster Teil
raum vorgesehen ist, der bezüglich dem Referenzdruckniveau
auf einem Unterdruckniveau liegt, daß in dem Gehäuse ein
zweiter, vom ersten Teilraum getrennter Teilraum vorgesehen
ist, welcher gegenüber dem Referenzdruckniveau auf einem
inneren Überdruckniveau liegt, daß das Gehäuse einen in den
Schutzraum mündenden Luftauslaß aufweist, aus welchem die
gereinigte Luft mit einem zwischen dem Referenzdruckniveau
und dem inneren Überdruckniveau liegenden Schutzraumdruck
niveau austritt, daß das Gebläse Luft von dem ersten Teilraum
in den zweiten Teilraum fördert und dadurch das innere Über
druckniveau aufrechterhält, daß zwischen dem Luftauslaß und
dem zweiten Teilraum das Luftfilter angeordnet ist, welches
für den Druckabfall zwischen dem inneren Überdruckniveau und
dem Schutzraumdruckniveau verantwortlich ist, und daß
zwischen dem zweiten Teilraum und dem Schutzraum in dem
Gehäuse ein Sicherheitsraum vorgesehen ist, in welchem ein
Sicherheitsdruckniveau vorliegt, welches unter dem äußeren
Überdruckniveau liegt.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen,
daß durch den den zweiten Teilraum umschließenden Sicher
heitsraum sichergestellt ist, daß sämtliche in einer Gehäuse
schale des zweiten Teilraums auftretende Lecks dazu führen,
daß die durch diese hindurchgehende kontaminierte Luft in den
Sicherheitsraum eintritt und nicht aus dem Gehäuse in den
Schutzraum eintreten kann, da dieser auf einem Schutzraum
druckniveau liegt, welches höher als das Sicherheitsdruck
niveau ist, so daß selbst Lecks in der den Sicherheitsraum
umschließenden Gehäuseschale dazu führen, daß gereinigte Luft
aus dem Schutzraum in den Sicherheitsraum einströmt, jedoch
niemals der Fall auftreten kann, daß aus dem Sicherheitsraum
kontaminierte Luft in den Schutzraum strömt.
Damit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einen Schutz
raum selbst unmittelbar einbaubar, ohne daß die Gefahr be
steht, daß bei einer Undichtigkeit in der den zweiten Teil
raum umgebenden Gehäuseschale kontaminierte Luft in den
Schutzraum einströmt.
Die erfindungsgemäße Lösung schafft sogar die Möglichkeit,
die den zweiten Teilraum umgebende Gehäuseschale mit hin
sichtlich ihrer Leckrate begrenzten Lecks auszuführen, da
aufgrund des Druckgefälles die kontaminierte Luft aus dem
zweiten Teilraum stets in den Sicherheitsraum einströmt und
aus diesem aufgrund des Druckgefälles zwischen dem äußeren
Überdruckniveau und dem Sicherheitsdruckniveau nicht in den
Schutzraum austreten kann.
Darüber hinaus ist auch ein Leck in der dem ersten Teilraum
umgebenden Gehäuseschale unerheblich, da in dem ersten Teil
raum das Unterdruckniveau ebenfalls unter dem Schutzraum
druckniveau liegt und somit auch in diesem Fall nur gerei
nigte Luft aus dem Schutzraum in den ersten Teilraum ein
treten kann, jedoch niemals kontaminierte Luft vom ersten
Teilraum in den Schutzraum gelangen kann.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung wäre es prinzipiell
möglich, daß der Sicherheitsraum den zweiten Teilraum all
seitig umgibt. Sofern jedoch das Gehäuse der erfindungsge
mäßen Vorrichtung mit einer Seite an die Umgebung mit
kontaminierter Luft angrenzt, ist es nicht erforderlich, daß
der Sicherheitsraum sich auch zwischen die Umgebung mit
kontaminierter Luft und dem zweiten Teilraum erstreckt, da in
diesem Fall ein Leck im zweiten Teilraum zu einem unmittel
baren Austreten der auf dem inneren Überdruckniveau befind
lichen kontaminierten Luft in die Umgebung mit kontaminierter
Luft führt. Es ist daher ausreichend, wenn der Sicherheits
raum den zweiten Teilraum im Bereich von dessen an den
Schutzraum angrenzenden Seiten umgibt.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es erforderlich, daß der
Sicherheitsraum auf dem Sicherheitsdruckniveau gehalten wird
und somit die beispielsweise aus dem zweiten Teilraum ein
strömende kontaminierte Luft stets aus dem Sicherheitsraum
abgeführt wird.
Dies läßt sich besonders einfach dadurch verwirklichen, daß
der Sicherheitsraum über eine Öffnung mit der kontaminierten
Luft außerhalb des Schutzraums in Verbindung steht und das
Sicherheitsdruckniveau im wesentlichen nahe dem Referenz
druckniveau liegt. Das heißt, daß bei diesem Ausführungs
beispiel der Sicherheitsraum lediglich eine Öffnung aufweisen
muß, über welchen die in den Sicherheitsraum eintretende
kontaminierte Luft zu der kontaminierten Luft in der Umgebung
des Schutzraums abströmen kann. Dies ist aufgrund des Druck
gefälles problemlos möglich, da es lediglich erforderlich
ist, daß das Sicherheitsdruckniveau unterhalb des Schutzraum
druckniveaus liegt. Durch die Öffnung zwischen dem Sicher
heitsraum und der Umgebung des Schutzraums ist es in ein
facher Weise möglich, das Sicherheitsdruckniveau auf einen
Wert nahe dem Referenzdruckniveau abzusenken, so daß stets
die in den Sicherheitsraum einströmende kontaminierte Luft in
die Umgebung außerhalb des Schutzraums, welche auf Referenz
druckniveau liegt, abströmt.
Alternativ dazu ist es vorteilhaft, wenn der Sicherheitsraum
mit dem ersten Teilraum verbunden ist und das Sicherheits
druckniveau im wesentlichen nahe dem Unterdruckniveau liegt.
Diese Möglichkeit ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es
problematisch sein sollte, eine Verbindung zwischen der Um
gebung des Schutzraums und dem Sicherheitsraum herzustellen.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, das Sicherheitsdruckniveau
bis nahe zum Unterdruckniveau hin abzusenken und somit einen
großen Druckgradienten zu schaffen, der auf alle Fälle
sicherstellt, daß sämtliche, in den Sicherheitsraum ein
strömende kontaminierte Luft nicht in den Schutzraum gelangen
kann, sondern aufgrund des Druckgradienten immer in den
ersten Teilraum einströmt und somit von diesem wieder durch
das Gebläse in den zweiten Teilraum gefördert wird.
Um in erfindungsgemäßer Weise sicherzustellen, daß auch im
Bereich der Luftfilter auftretende Leckagen nicht dazu füh
ren, daß kontaminierte Luft in den Schutzraum einströmt, ist
vorzugsweise vorgesehen, daß die Luftfilter von dem Sicher
heitsraum umgeben sind.
Hinsichtlich der Ausbildung des Sicherheitsraums sind die
unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar. Der Sicherheits
raum kann großvolumig ausgeführt werden und einen Zwischen
raum zwischen dem Gehäuse und dem zweiten Teilraum darstel
len.
Eine besonders kompakt bauende vorteilhafte Ausführungsform
sieht vor, daß der Sicherheitsraum als Hohlraum einer doppel
ten Wand ausgebildet ist, wobei es mindestens erforderlich
ist, daß derartige doppelte Wände auf all den dem Schutzraum
zugewandten Seiten des zweiten Teilraums und gegebenenfalls
auch des Luftfilters vorgesehen sind.
In diesem Fall wäre es beispielsweise denkbar, einzelne
doppelwandige Wandabschnitte vorzusehen und die Hohlräume
jeweils einzeln auf das Sicherheitsdruckniveau zu bringen,
wobei das Sicherheitsdruckniveau auch unterschiedlich sein
könnte, je nachdem, ob der Hohlraum mit der Umgebung des
Schutzraums oder mit dem ersten Teilraum verbunden ist.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht jedoch
vor, daß die Hohlräume aller doppelten Wände miteinander ver
bunden sind und einen einheitlichen Sicherheitsraum ergeben,
in welchem ein im wesentlichen einheitliches Sicherheits
druckniveau vorliegt, wobei dieses beispielsweise entweder
nahe dem Unterdruckniveau oder nahe dem Referenzdruckniveau
liegen kann.
Rein prinzipiell wäre es möglich, bei der erfindungsgemäßen
Lösung lediglich das Luftfilter zwischen dem zweiten Teilraum
und dem Luftauslaß vorzusehen. Besonders vorteilhaft ist es
jedoch, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zusätzliche
Filter aufweist.
Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß in dem zweiten
Teilraum ein Strömungsfilter angeordnet ist. Die Anordnung
eines Strömungsfilter in dem zweiten Teilraum ist beispiels
weise dadurch möglich, daß dieser in zwei Bereiche unterteilt
wird und das Strömungsfilter zwischen den zwei Bereichen des
zweiten Teilraums liegt, wobei dies dazu führt, daß das
innere Überdruckniveau in den beiden Bereichen des zweiten
Teilraums unterschiedlich ist. Dies hat jedoch auf den erfin
dungsgemäßen Gedanken keinen Einfluß, solange das innere
Überdruckniveau höher liegt als das Referenzdruckniveau und
das Schutzraumdruckniveau und das Sicherheitsdruckniveau.
Vorzugsweise ist dabei dieser Strömungsfilter als Zyklon aus
gebildet, welches den vom Gebläse kommenden Luftstrom in
einen staubfreien Luftstrom und einen Staubluftstrom auf
teilt, wobei der Staubluftstrom aus dem Gehäuse in die Umge
bung des Schutzraums austritt, in welcher die kontaminierte
Luft vorliegt.
Hinsichtlich der Ausbildung des Luftfilters werden im Zu
sammenhang mit den bislang beschriebenen Ausführungsbei
spielen keine näheren Angaben gemacht. So sieht ein vorteil
haftes Ausführungsbeispiel vor, daß das Luftfilter ein Parti
kelfilter und ein Gasfilter umfaßt.
Hinsichtlich der Anordnung des Luftfilters in einer erfin
dungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung gereinigter Luft
wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung ein
zelner Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung keine näheren
Angaben gemacht. So sieht ein weiteres Ausführungsbeispiel,
welches entweder eine Weiterbildung der vorstehend genannten
Lösungen oder eine selbständige Erfindung darstellt, vor, daß
das Luftfilter als Filterpatrone ausgebildet ist, daß das Ge
häuse eine sich in Richtung einer Längsachse erstreckenden
und das Gehäuse in dieser Richtung durchsetzenden Filter
patronenkanal aufweist, welcher einerseits mit einem sich zur
kontaminierten Luft hin öffnenden äußeren Gehäusedeckel ver
schließbar ist und andererseits von dem Schutzraum aus zu
gänglich ist.
Das Vorsehen eines derartigen Filterpatronenkanals schafft
die Möglichkeit, verbrauchte Filterpatronen entweder von
außerhalb des Schutzraums, d. h. von der die kontaminierte
Luft aufweisenden Umgebung aus auszuwechseln oder dadurch,
daß von Seiten des Schutzraums eine neue Filterpatrone in den
Filterpatronenkanal eingeschoben und die verbrauchte Filter
patrone durch diesen hindurch aus dem Gehäuse heraus in die
die kontaminierte Luft aufweisende Umgebung bringbar ist.
Eine derartige Vorrichtung ist dann besonders vorteilhaft,
wenn der Filterpatronenkanal einen Filterpatronensitz auf
weist, und wenn in dem Filterpatronenkanal zwischen dem
äußeren Gehäusedeckel und dem Filterpatronensitz kontami
nierte Luft einströmt und nach Passieren der Filterpatrone
als gereinigte Luft in den Schutzraum strömt. Diese Lösung
hat den großen Vorteil, daß bei dieser Lösung die kontami
nierte Luft ohnehin auf der Seite der Filterpatrone zuströmt,
zu welcher hin die verbrauchte Filterpatrone bewegbar ist, so
daß in einfacher Weise ein Einschieben einer neuen Filter
patrone von Seiten der kontaminierten Luft oder vom Schutz
raum aus möglich ist.
Besonders günstig ist das durchweg Auswechseln der Filter
patrone dann, wenn der Filtersitz in Richtung der Längsachse
des Filterpatronenkanals eine Führungslänge aufweist, die
einen das Durchströmen von kontaminierter Luft verhindernden
Abschluß zwischen einer ersten, noch teilweise in dem Filter
patronensitz angeordneten Filterpatrone und einer zweiten
bereits teilweise in den Filterpatronensitz eingeschobenen
Filterpatrone beim Auswechseln sicherstellt, wobei vorzugs
weise in diesem Fall beide Filterpatronen unmittelbar in
Richtung der Längsachse hintereinander sitzen.
Mit dieser Lösung ist es möglich, trotz Arbeiten des Gebläses
der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine verbrauchte Filter
patrone gegen eine neue Filterpatrone auszuwechseln, ohne
einen Eintritt von kontaminierter Luft in den Schutzraum zu
erhalten.
Noch vorteilhafter ist es, wenn bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung der Filterpatronenkanal einen zweiten, zwischen
dem Eintritt kontaminierter Luft und dem Gehäusedeckel
liegenden Führungsabschnitt für die Filterpatrone aufweist,
und daß eine teilweise sowohl im Filterpatronensitz als auch
im zweiten Führungsabschnitt sitzende Filterpatrone den Zu
tritt kontaminierter Luft in den Filterpatronenkanal unter
bindet. Bei dieser Lösung wird das Eintreten kontaminierter
Luft in den Schutzraum noch besser verhindert, da die
kontaminierte Luft gar nicht in den Filterpatronenkanal ein
treten und somit nicht durch diesen in den Schutzraum ein
strömen kann.
Darüber hinaus hat diese Lösung den großen Vorteil, daß beim
Auswechseln einer Filterpatrone durch Bewegen der verbrauch
ten Filterpatrone von dem Filterpatronensitz in Richtung des
äußeren Gehäusedeckels beim Öffnen des äußeren Gehäusedeckels
das von dem Gebläse in den zweiten Teilraum aufrechterhaltene
innere Überdruckniveau nicht durch das Öffnen des Gehäuse
deckels zusammenbricht, sondern die verbrauchte Filterpatrone
in dem Führungsabschnitt auch den zweiten Teilraum von der
kontaminierten Luft umfassenden Umgebung des Schutzraums
trennt, so daß lediglich zwischen dem vollständigen Entfernen
der Filterpatrone aus dem Filterpatronenkanal und dem
Schließen des äußeren Gehäusedeckels ein kurzfristiger
Kontakt zwischen dem der unter inneren Überdruck stehenden
kontaminierten Luft im Filterpatronenkanal und der kontami
nierten Luft in der Umgebung des Schutzraums möglich ist und
hierdurch ein kurzer Zusammenbruch des inneren Überdruck
niveaus im zweiten Teilraum erfolgt.
Eine weitere vorteilhafte Lösung einer erfindungsgemäßen Vor
richtung, welche ergänzend zu den vorstehend genannten Aus
führungsbeispielen einsetzbar ist, aber auch eine selb
ständige Erfindung darstellt, sieht vor, daß das Luftfilter
eine Gehäusehülse aufweist, daß das Luftfilter mit der Ge
häusehülse in eine Aufnahmehülse eines Filterpatronensitzes
einschiebbar ist, daß zwischen der Gehäusehülse und der Auf
nahmehülse zwei in Durchströmungsrichtung des Filters in Ab
stand voneinander angeordnete Führungselemente vorgesehen
sind und daß ein Zwischenraum zwischen den beiden Führungs
elementen, der Gehäusehülse und der Aufnahmehülse auf einem
Sicherheitsdruckniveau liegt, welches unterhalb des Druck
niveaus am Einlaß des Luftfilters und unterhalb des Druck
niveaus am Auslaß des Luftfilters liegt.
Diese Lösung hat den großen Vorteil, daß es nicht erforder
lich ist, mit den Führungselementen die Gehäusehülse relativ
zur Aufnahmehülse so abzudichten, daß keine am Einlaß des
Luftfilters anliegende kontaminierte Luft zum Auslaß des
Luftfilters zwischen der Aufnahmehülse und der Gehäusehülse
hindurchströmen kann, da das Sicherheitsdruckniveau stets
dazu führt, daß zwischen der Gehäusehülse und der Aufnahme
hülse durchströmende kontaminierte Luft in dem Zwischenraum
verbleibt und nicht aus dem Zwischenraum in Richtung des
Schutzraums und somit in Richtung des Auslasses des Filters
austritt, da das Sicherheitsdruckniveau unterhalb des Druck
niveaus am Auslaß des Luftfilters liegt. Es ist sogar so, daß
auch vom Auslaß des Luftfilters aus gereinigte Luft aufgrund
des Druckgefälles zwischen dem Druckniveau am Auslaß des
Luftfilters und dem Sicherheitsdruckniveau in den Zwischen
raum einströmt. Dies ist jedoch problemlos tolerierbar und
muß lediglich durch einen höheren Luftdurchsatz bei der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeglichen werden.
Insbesondere brauchen hierzu bei dieser erfindungsgemäßen
Vorrichtung die Führungselemente keine, beispielsweise aus
dem Stand der Technik bekannten Lippendichtungen sein. Es ist
im Fall der erfindungsgemäßen Lösung ausreichend, wenn die
Führungselemente eine im Vergleich zum durch die Luftfilter
hindurch tretenden Luftstrom geringe Leckrate aufweisen.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es besonders zweck
mäßig, wenn die Aufnahmehülse von einem Sicherheitsraum um
geben ist, welcher auf dem Sicherheitsdruckniveau liegt. In
diesem Fall ist es in besonders einfacher Weise möglich, ein
Aus strömen von Luft aus dem Zwischenraum in den Schutzraum zu
verhindern und somit weitere Leckagen in der Aufnahmehülse
unschädlich zu machen und zu verhindern, daß durch die Auf
nahmehülse kontaminierte Luft in den Schutzraum einströmt.
Ferner kann in einfacher Weise der Zwischenraum auf dem
Sicherheitsdruckniveau gehalten werden.
Das Sicherheitsdruckniveau kann dabei wie bei den eingangs
genannten Ausführungsbeispielen entweder so sein, daß dieses
nahe dem Referenzdruckniveau kontaminierter Luft außerhalb
des Schutzraums liegt oder daß das Sicherheitsdruckniveau
nahe einem durch das Gebläse erzeugten Unterdruckniveau
liegt.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht dabei vor, daß die
Aufnahmehülse Teil einer die Gehäusehülse des Luftfilters um
gebenden doppelten Wand ist, deren Hohlraum auf dem Sicher
heitsdruckniveau liegt und Teil des Sicherheitsraums ist.
Zur Herstellung des Sicherheitsdruckniveaus in den Zwischen
raum ist bei einem besonders einfachen Ausführungsbeispiel
vorgesehen, daß die Aufnahmehülse Durchbrüche aufweist, die
in den Zwischenraum zwischen der Gehäusehülse und der Auf
nahmehülse und den im Abstand voneinander angeordneten Dicht
elementen, vorzugsweise mittig zwischen den Dichtelementen
bei eingesetztem Luftfilter, münden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erfindungsgemäße Vor
richtung in einem mobilen oder stationären Schutzraum ange
ordnet ist, wobei es sich im Fall eines mobilen Schutzraums
auch um die Fahrerkabine eines Pflanzenschutzmittel aus
bringenden Fahrzeugs handeln kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand
der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Dar
stellung zweier Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten
Ausführungsbeispiels und
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten
Ausführungsbeispiels.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor
richtung zur Erzeugung gereinigter Luft, in Fig. 1 als Ganzes
mit 10 bezeichnet, ist in einen Schutzraum 12 nahe einer Wand
14 desselben eingebaut, wobei die Wand 14 des Schutzraums 12
diesen gegenüber einer Umgebung 16 schützt, in welcher
kontaminierte Luft auf einen Referenzdruckniveau PR vorliegt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 umfaßt ein als Ganzes mit
20 bezeichnetes Gehäuse, welches einen Luftansaugstutzen 22
aufweist, welcher über einen Faltenbalg 24 mit einem in der
Wand 14 des Schutzraums 12 vorgesehenen Lufteinlaß 26 ver
bunden ist.
In dem Gehäuse 20 ist im Anschluß an den Luftansaugstutzen 22
ein als Ganzes mit 30 bezeichneter erster Teilraum vorge
sehen, in welchen durch den Lufteinlaß 26 und den Luftansaug
stutzen 22 die kontaminierte Luft aus der Umgebung 16 ein
treten kann.
Zum Ansaugen der kontaminierten Luft in den ersten Teilraum
30 ist in diesem ein als Ganzes mit 32 bezeichnetes Gebläse
vorgesehen, welches ein Gebläsegehäuse 34 aufweist, in
welchem ein Radiallaufrad 36 angeordnet ist. Das Radiallauf
rad 36 saugt dabei über eine von einer Drehachse 40 des
Laufrades 36 durchsetzte Einlaßöffnung 38 Luft an, beschleu
nigt diese in Radialrichtung zur Drehachse 40, so daß die
Luft zu einem Auslaßkanal 42 des Gebläsegehäuses 34 strömt.
Vorzugsweise ist in dem ersten Teilraum 30 noch eine Dämm
glocke 44 zur Schalldämmung vorgesehen, welche das Gebläse
gehäuse 34 sowie ein Motorgehäuse 46 des Gebläses 32 über
greift, wobei die Dämmglocke 44 so angeordnet ist, daß sie
einen direkten Eintritt von durch den Luftansaugstutzen 22 in
den ersten Teilraum 30 einströmender Luft in die Einlaß
öffnung 38 des Gebläsegehäuses 34 verhindert und die Luft
zunächst zwingt, die Dämmglocke 44 außen zu umströmen, dann
in ein Inneres derselben einzuströmen, von welchem dann aus
gehend ein Eintritt der Luft in die Einlaßöffnung 38 möglich
ist.
Vorzugsweise ist die Einlaßöffnung 38 dem Luftansaugstutzen
22 zugewandt angeordnet, zwischen beiden liegt jedoch ein
Glockenboden 48 der Dämmglocke 44, von welchem sich aus
gehend, und zwar in entgegengesetzter Richtung zum Luft
ansaugstutzen 22 ein Glockenmantel 50 erstreckt, welcher das
Gebläsegehäuse 34 sowie das Motorgehäuse 46 umschließt, so
daß eine dem Glockenboden 48 gegenüberliegende Öffnung 52 der
Dämmglocke 44 so weit vom Glockenboden 48 entfernt liegt, daß
zwischen diesem sowohl das Motorgehäuse 46 als auch das Ge
bläsegehäuse 34 liegen.
Im Abstand von der Öffnung 52 ist ferner in dem ersten Teil
raum 30 noch eine zusätzliche Dämmwand 54 angeordnet, so daß
zwischen dieser und der Öffnung 52 ein Durchlaß 56 verbleibt,
durch welchen die Luft in das Innere der Dämmglocke 44 ein
strömen kann.
Der Auslaßkanal 42 des Gebläsegehäuses 34 durchsetzt die
Dämmglocke 44 und führt durch eine den ersten Teilraum 30
begrenzende Innenwand 58 zu einem zweiten Teilraum 60.
Dabei erzeugt das Gebläse 32 in dem zweiten Teilraum 60 ein
Überdruckniveau P2, während das Gebläse 32 in dem ersten
Teilraum 30 einen Unterdruck P1 aufrechterhält, welcher dafür
verantwortlich ist, daß stets kontaminierte Luft durch den
Lufteinlaß 26 und den Luftansaugstutzen 22 in den ersten
Teilraum 30 einströmt und von dem Gebläse 32 in den zweiten
Teilraum 60 gefördert wird, wobei die kontaminierte Luft in
diesem auf dem inneren Überdruckniveau P2 vorliegt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dabei der zweite
Teilraum 60 noch zusätzlich unterteilt in einen Bereich 60a
und einen Bereich 60b, wobei die kontaminierte Luft zunächst
in den Bereich 60a einströmt und in den Bereichen 60a und 60b
kein einheitliches Überdruckniveau vorliegt.
Von dem Bereich 60a mit dem Überdruckniveau P2a ausgehend
strömt dann die kontaminierte Luft in ein als Ganzes mit 62
bezeichnetes Strömungsfilter, im vorliegenden Ausführungs
beispiel ein Zyklonabscheider, welcher dazu dient, die
kontaminierte Luft in einen im wesentlichen staubfreien Luft
strom 64 und einen Staubluftstrom 66 aufzuteilen, wobei der
Staubluftstrom 66 aus dem Bereich 60a über einen Staubluft
auslaß 68 aus dem Schutzraum 12 austritt. Der Staubluftauslaß
68 ist dabei ebenfalls zu einer Wand 14 des Schutzraums 12
geführt und leitet den Staubluftstrom durch diese hindurch.
Vorzugsweise ist der Staubluftauslaß 68 als Rohr 70 ausge
führt, welches gegenüber der Wand 14 mit einer Dichtung 72 im
Bereich der Durchdringung derselben abgedichtet ist.
Der staubfreie Luftstrom 64 tritt dann in den Bereich 60b mit
dem Überdruckniveau P2b ein, in welchem zwei Filterpatronen
kanäle 74a, b angeordnet sind.
Die beiden Filterpatronenkanäle 74a, b erstrecken sich in
Richtung ihrer Längsachsen 76a, b parallel zueinander und sind
auf einer der Umgebung 16 zugewandten Seite mit einem äußeren
Gehäusedeckel 78a, b abgeschlossen. Vorzugsweise liegt dabei
der äußere Gehäusedeckel 78a, b in Höhe der Wand 14 des
Schutzraums 12, so daß eine Außenfläche 80a, b derselben mit
einer Außenfläche 82 der Wand 14 in diesen Bereich fluchtet.
Jeder der äußeren Gehäusedeckel 78a, b ist mittels einer Dich
tung 84a, b gegenüber einer Innenwand 86a, b des jeweiligen
Filterpatronenkanals 74a, b abgedichtet.
Ferner umfaßt jeder Filterpatronenkanal 74a, b einen Filter
patronensitz 88a, b zur Aufnahme jeweils einer Filterpatrone
90a, b. Jeder Filterpatronensitz 88a, b wird vorzugsweise ge
bildet durch eine Aufnahmehülse 92a, b, in welcher die jewei
lige Filterpatrone 90a, b mit ihrer Gehäusehülse 94a, b ein
setzbar ist, wobei die Gehäusehülse 94a, b zwei im Abstand
voneinander angeordnete Ringführungen 96a und 98a bzw. 96b
und 98b aufweisen, welche für einen mit einer Leckrate be
hafteten Abschluß gegenüber der Gehäusehülse 94a, b und der
Aufnahmehülse 92a, b sorgen, und die Gehäusehülse 94a, b rela
tiv zur Aufnahmehülse 92a, b so hält, daß sich zwischen den
beiden Ringführungen 96a, 98a bzw. 96b, 98b sowie den
zwischen diesen liegenden Abschnitten der jeweiligen Gehäuse
hülse 94a und der entsprechenden Aufnahmehülse 92a bzw. 94b
und 92b Zwischenräume 100a bzw. 100b bilden.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, daß jeder der Filter
patronenkanäle 74a, b in unmittelbarem Anschluß an den äußeren
Gehäusedeckel 78a, b einen Führungsabschnitt 102a, b aufweist
und daß zwischen diesem Führungsabschnitt 102a, b und dem je
weiligen Filterpatronensitz 88a, b der vorentstaubte Luftstrom
64 in die Filterpatronenkanäle 74a, b eintritt.
Jede der Filterpatronen 90a, b ist vorzugsweise so aufgebaut,
daß in Durchströmungsrichtung 104a, b der vorentstaubte, je
doch noch kontaminierte Luftstrom zunächst ein Schwebstoffil
ter 106 und im Anschluß daran ein Gasfilter 108 durchsetzt.
Jede der Filterpatronen 90a, b ist dabei in der Durchströ
mungsrichtung 104a, b so durchströmt, daß die jeweilige
Filterpatrone 90a, b durchströmende Luft nach Passieren des
Gasfilters 108 in den dem jeweiligen äußeren Gehäusedeckel
78a, b gegenüberliegenden Endbereich 110a, b des jeweiligen
Filterpatronenkanals 74a, b eintritt und über einen Querkanal
112 zu einem Luftauslaß 114 strömt, über welchen dann die
gereinigte Luft in den Schutzraum 12 eintritt. In dem Quer
kanal 112, dem Luftauslaß 114 und dem Schutzraum herrscht
dabei ein Schutzraumdruckniveau P3, welches unterhalb des
inneren Überdruckniveaus P2, d. h. auch P2a und P2b, jedoch
über den Referenzdruckniveau PR liegt.
Die Endbereiche 110a, 110b der Filterpatronenkanäle 74a, b
sind vorzugsweise durch vom Schutzraum 12 aus zugängliche
innere Gehäusedeckel 116a, 116b verschlossen, wobei diese
inneren Gehäusedeckel 116a, 116b in einer inneren Gehäusewand
120 liegen, auf deren einem Gehäuseinneren zugewandten Seite
der Querkanal 112 verläuft.
Sämtliche den zweiten Teilraum 60 umschließenden Wände 130,
insbesondere die Trennwand 58 zwischen dem ersten Teilraum 30
und dem zweiten Teilraum 60, den zweiten Teilraum begrenzende
Außenwände 130A des Gehäuses 20 sowie auch Wände 132a, 132b
der Filterpatronenkanäle 74a, b sind doppelwandig ausgeführt
und weisen jeweils Hohlräume 134, 138a, b auf, die alle mit
einander verbunden sind und einen in sich zusammenhängenden,
den zweiten Teilraum 60 vollständig umgebenden Sicherheits
raum S bilden, welcher auf einem Sicherheitsdruckniveau PS
liegt, welches unterhalb des Schutzraumdruckniveaus P3, je
doch über dem Referenzdruckniveau PR liegt.
Der gesamte Sicherheitsraum S steht bei dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel in Verbindung mit der Umgebung 16, so, daß jeg
liche Luft, die über Leckstellen in den Sicherheitsraum S
eintritt, wiederum zurück zur kontaminierten Luft in die Um
gebung 16 strömt. Beispielsweise ist hierzu eine die Innen
wand 86a, b der Filterpatronenkanäle 74a, b umgebende Außenwand
140a, b mit der Wand 14 des Schutzraums 12 fest verbunden, so
daß sich um die sich unmittelbar an die Dichtungen 84a, b an
schließenden Abschnitte der Innenwand 86a, b der Filterpatro
nenkanäle Ringräume 142a, b bilden, welche über einen Spalt
144a, b zwischen der Wand 14 und dem äußeren Gehäusedeckel
78a, b mit der Umgebung 16 fluidisch in Verbindung stehen und
welche über eine Drosselstelle 146a, b mit dem Sicherheitsraum
S in Verbindung stehen. Damit strömt sämtliche, in den
Sicherheitsraum S einströmende Luft über die Drosselstelle
146a, b in den Ringraum 142a, b und von diesem durch die Spalte
144a, b in die Umgebung 16.
Ferner ist auch die Dichtung 80a, b der äußeren Gehäusedeckel
78a, b relativ zur Innenwand 86a, b unkritisch, da durch diese
aus dem zweiten Teilraum mit dem inneren Überdruckniveau P2
austretende Luft in die Ringräume 142a, b und von diesen durch
die Spalte 144a, b in die Umgebung 16 strömt.
Darüber hinaus ist noch eine Verbindungsöffnung 150a, b
zwischen dem Sicherheitsraum S und den Zwischenräumen 100a, b
vorgesehen, so daß sämtliche, über die Ringdichtungen 96a,
98a bzw. 96b, 98b in die Zwischenräume 100a, b eintretende
Luft über die Öffnungen 150a, b ebenfalls in den Sicherheits
raum einströmt und von diesem letztlich in die Umgebung 16
mit kontaminierter Luft.
Der Vorteil des erfindungsgemäß vorgesehenen Sicherheitsraums
S, welcher den zweiten Teilraum mit dem inneren Überdruck
niveau P2 umgibt ist darin zu sehen, daß sowohl Undichtig
keiten den den zweiten Teilraum 60 umgebenden Wänden als auch
Undichtigkeiten im Bereich der Ringführungen 96 und 98
keinerlei Probleme bereiten und insbesondere nicht zum Ein
strömen von noch mindestens teilweise kontaminierter Luft in
den Schutzraum 12 führen, da aufgrund des Sicherheitsdruck
niveaus PS in dem Sicherheitsraum S, welches unterhalb dem
Druckniveau P3 liegt, sichergestellt ist, daß die Luft stets
in den Sicherheitsraum S einströmt und von diesem in die Um
gebung 16 mit dem Referenzdruckniveau PR.
Ferner besteht bei der erfindungsgemäßen Lösung die Möglich
keit, die Filterpatrone 90a, b in einfacher Weise zu wechseln,
nämlich dadurch, daß nach Entfernen des inneren Gehäuse
deckels 116a, b eine Ersatzfilterpatrone 90a, b in den jewei
ligen Filterpatronenkanal 74a, b eingeschoben wird, wobei die
bereits in diesem sitzende Filterpatrone 90a, b aus dem Fil
terpatronensitz 88a, b heraus in Richtung des äußeren Gehäuse
deckels 78a, b bewegt wird. Erreicht die verschmutzt aus dem
Filterpatronensitz 88a, b herausbewegte Filterpatrone den Füh
rungsbereich 102a, b des jeweiligen Filterpatronenkanals
74a, b, so unterbindet diese das Einströmen des vorentstaubten
Luftstroms 64 in den jeweiligen Filterpatronenkanal 74a, b,
während die nachgeschobene Filterpatrone bereits mit ihrer
Gehäusehülse 94a, b in den Filterpatronensitz 88a, b zum Teil
eingeschoben ist. Wird die verbrauchte Filterpatrone 90a, b
weiter in Richtung des äußeren Gehäusedeckels 78a, b ge
schoben, so gleitet die unverbrauchte Filterpatrone zunehmend
in den Filterpatronensitz 88a, b und wird der äußere Gehäuse
deckel 78a, b geöffnet, so ist die verbrauchte Filterpatrone
90a, b vollends aus Filterpatronenkanal 74a, b herausbewegbar,
während die neue unverbrauchte Filterpatrone den Filterpatro
nensitz 88a, b erreicht. Nach vollständigem Auswerfen der ver
brauchten Filterpatrone 90a, b steht die neue Filterpatrone
90a, b im jeweiligen Filterpatronensitz 88a, b und die erfin
dungsgemäße Vorrichtung funktioniert in der ursprünglich be
schriebenen Weise.
Bei dem gesamten Auswechseln der verbrauchten Filterpatrone
90a, b kann keine kontaminierte Luft zwischen der Aufnahme
hülse 92a, b des jeweiligen Filterpatronensitzes 88a, b und den
Gehäusehülsen 94a, b der verbrauchten und der unverbrauchten
Filterpatrone in den Schutzraum 12 eintreten, da sämtliche
zwischen diesen durchströmende Luft über die Öffnungen 150a
aufgrund des Druckgefälles in den Sicherheitsraum S eintritt
und von diesem nach außen in die Umgebung 16 mit kontaminier
ter Luft abgeführt wird.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel 10′ der erfindungsge
mäßen Lösung, dargestellt in Fig. 2 sind die diejenigen
Teile, die mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch sind,
mit denselben Bezugszeichen versehen.
Das zweite Ausführungsbeispiel 10′ unterscheidet sich vom
ersten Ausführungsbeispiel lediglich darin, daß der Sicher
heitsraum S nicht mehr mit der Umgebung 16 in Verbindung
steht, sondern über Drosselstellen 160 mit dem ersten Teil
raum 30, so daß das Druckniveau PS′ im Sicherheitsraum S noch
unterhalb des Druckniveaus PR der kontaminierten Luft liegen
kann, auf alle Fälle jedoch unterhalb des Druckniveaus P2 im
zweiten Teilraum 60 und des Druckniveaus P3 im Schutzraum 12
liegt, so daß sichergestellt ist, daß ebenfalls jedes Leck in
den Wänden 130, 132, die den zweiten Teilraum 60 umschließen,
dazu führt, daß die kontaminierte Luft in den Sicherheitsraum
S einströmt und von dort in den ersten Teilraum 30 und somit
über das Gebläse 32 angesaugt wird und wieder dem zweiten
Teilraum 60 zur Filterung zugeführt wird.
Claims (18)
1. Vorrichtung zur Erzeugung gereinigter Luft für einen
Schutzraum aus auf einem Referenzdruckniveau vorliegen
der kontaminierter Luft, umfassend ein Gehäuse, ein
Gebläse und ein Luftfilter,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gebläse (32) und das Luftfilter (90) von dem Gehäuse
(20) umschlossen sind, daß in dem Gehäuse (20) ein
erster Teilraum (30) vorgesehen ist, der bezüglich dem
Referenzdruckniveau (PR) auf einem Unterdruckniveau (P1)
liegt, daß in dem Gehäuse (20) ein zweiter, vom ersten
getrennter Teilraum (60) vorgesehen ist, welcher gegen
über dem Referenzdruckniveau (PR) auf einem inneren
Überdruckniveau (P2) liegt, daß das Gehäuse (20) einen
in den Schutzraum (12) mündenden Luftauslaß (114) auf
weist, aus welchem die gereinigte Luft mit einem
zwischen dem Referenzdruckniveau (PR) und dem inneren
Überdruckniveau (P2) liegenden Schutzraumdruckniveau
(P3) austritt, daß das Gebläse (32) kontaminierte Luft
von dem ersten Teilraum (30) in den zweiten Teilraum
(60) fördert und dadurch das Unterdruckniveau (P1) und
das innere Überdruckniveau (P2) aufrechterhält, daß
zwischen dem Luftauslaß (114) und dem zweiten Teilraum
(P2) das Luftfilter (90) angeordnet ist, welches für den
Druckabfall zwischen dem inneren Überdruckniveau (P2)
und dem Schutzraumdruckniveau (P3) verantwortlich ist,
und daß zwischen dem zweiten Teilraum (60) und dem
Schutzraum (12) in dem Gehäuse (20) ein Sicherheitsraum
(S) vorgesehen ist, in welchem ein Sicherheitsdruck
niveau (PS) vorliegt, welches unter dem Schutzraumdruck
niveau (P3) liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sicherheitsraum (S) den zweiten Teilraum (60) im
Bereich von dessen an den Schutzraum (12) angrenzenden
Seiten umgibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Sicherheitsraum (S) mit der kontaminierten
Luft (16) außerhalb des Schutzraums (12) in Verbindung
steht und das Sicherheitsdruckniveau (PS) im wesent
lichen nahe dem Referenzdruckniveau (PR) liegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Sicherheitsraum (S) mit dem ersten Teilraum
(30) verbunden ist und das Sicherheitsdruckniveau (PS′)
im wesentlichen nahe dem Unterdruckniveau (P1) liegt.
5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Luftfilter (90) von dem
Sicherheitsraum (S) umgeben ist.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsraum als
Hohlraum (134) einer doppelten Wand (130) ausgebildet
ist.
7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Teilraum (60)
ein Strömungsfilter (62) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Luftfilter (90) ein
Partikelfilter (106) und ein Gasfilter (108) umfaßt.
9. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder
nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Luftfilter (90) als Filterpatrone aus
gebildet ist, und daß das Gehäuse (20) einen sich in
Richtung einer Längsachse (76) erstreckenden und das
Gehäuse (20) in dieser Richtung durchsetzenden Filter
patronenkanal (74) aufweist, welcher einerseits mit
einem sich zur kontaminierten Luft (16) hin öffnenden
äußeren Gehäusedeckel (78) verschließbar ist und
andererseits von dem Schutzraum (12) aus zugänglich ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Filterpatronenkanal (74) einen Filterpatronensitz
(88) aufweist und daß in dem Filterpatronenkanal (74)
zwischen dem äußeren Gehäusedeckel (78) und dem Filter
patronensitz (88) kontaminierte Luft einströmt und nach
Passieren der Filterpatrone (90) als gereinigte Luft in
den Schutzraum (12) strömt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Filterpatronensitz (88) in Richtung der Längs
achse (76) des Filterpatronenkanals (74) eine Führungs
länge aufweist, die einen das Durchströmen von kontami
nierter Luft verhindernden Abschluß zwischen einer
ersten noch teilweise in dem Filterpatronensitz (88) an
geordneten Filterpatrone (90) und einer zweiten bereits
teilweise in dem Filterpatronensitz (88) eingeschobenen
Filterpatrone (90) beim Auswechseln sicherstellt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Filterpatronenkanal (74) einen zwei
ten, zwischen dem Eintritt kontaminierter Luft und dem
Gehäusedeckel (78) liegenden Führungsabschnitt (102) für
die Filterpatrone (90) aufweist und daß eine teilweise
sowohl im Filterpatronensitz (88) als auch im zweiten
Führungsabschnitt (102) sitzende Filterpatrone (90) den
Zutritt kontaminierter Luft in den Filterpatronenkanal
(74) unterbindet.
13. Vorrichtung zur Erzeugung gereinigter Luft nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der vor
anstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Luftfilter (90) eine Gehäusehülse (94) aufweist, daß das
Luftfilter (90) mit der Gehäusehülse (94) in eine Auf
nahmehülse (92) eines Filterpatronensitzes (88) ein
schiebbar ist, daß zwischen der Gehäusehülse (94) und
der Aufnahmehülse (92) zwei in Durchströmungsrichtung
(104) des Filters (90) im Abstand voneinander ange
ordnete Führungselemente (96,98) vorgesehen sind und daß
ein Zwischenraum (100) zwischen den beiden Führungsele
menten (96,98), der Gehäusehülse (94) und der Aufnahme
hülse (92) auf einem Sicherheitsdruckniveau (PS) liegt,
welches unterhalb des Druckniveaus (P2) am Einlaß des
Luftfilters (90) und unterhalb des Druckniveaus (P3) am
Auslaß des Luftfilters (90) liegt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmehülse (92) von einem Sicherheitsraum (S)
umgeben ist, welcher auf dem Sicherheitsdruckniveau (PS)
liegt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Sicherheitsdruckniveau (PS) nahe dem
Referenzdruckniveau (PR) kontaminierter Luft außerhalb
des Schutzraums (12) liegt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Sicherheitsdruckniveau (PS′) nahe dem
durch das Gebläse (32) erzeugten Unterdruckniveau (P1)
liegt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufnahmehülse (92) Teil einer
die Gehäusehülse (94) des Luftfilters (90) umgebenden
doppelten Wand (132) ist, deren Hohlraum (138) auf dem
Sicherheitsdruckniveau (PS) liegt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmehülse (92) Durchbrüche (150) aufweist,
die in dem Zwischenraum (100) zwischen der Gehäusehülse
(94) und der Aufnahmehülse (92) und den im Abstand von
einander angeordneten Führungselementen (96, 98) münden.
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