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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Laborabzug.
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Laborabzüge sind ein wesentlicher Bestandteil von Laboratorien. Sämtliche Laborarbeiten, bei denen Gase, Dämpfe, Schwebstoffe oder Flüssigkeiten in gefährlicher Menge und Konzentration gehandhabt werden, müssen zum Schutz des Laborpersonals in Laborabzügen ausgeführt werden.
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In der Vergangenheit galt als Kenngröße, welche die Sicherheit bzw. Wirksamkeit von Laborabzügen angibt, der sog. Abluftvolumenstrom. In Abkehr von dieser Definition wurde mit der Einführung der DIN 12924 Teil 1 im Jahr 1991 die Wirksamkeit von Laborabzügen durch einen Grenzwert für den Ausbruch von Prüfgas festgelegt. Dieser Grenzwert gibt die sog. Ausbruchsicherheit eines Laborabzuges an. Wenngleich die DIN 12924 Teil 1 zwischenzeitlich durch die europäische Norm DIN EN 14175 abgelöst wurde, so betreffen zahlreiche Innovationen auf dem Gebiet der Laborabzüge die Optimierung der Ausbruchsicherheit. Gleichfalls wird die Dekontamination der Flächen des Arbeitsraumes zunehmend wichtiger.
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Zur Verringerung des Mindestabluftvolumenstroms ist die sog. Stützstrahltechnik entwickelt worden. Bei der Stützstrahltechnik kommen tragflächenförmig ausgebildete Profile zum Einsatz, die an den Seitenpfosten, der Vorderkante der Abzugtischplatte bzw. der Arbeitsplatte sowie der Unterkante des Frontschiebers vorgesehen sind. Zusätzlich wird Zuluft unter Druck durch die als Hohlprofile ausgebildeten Seitenpfosten und die Vorderkante geleitet, die dann bei teilweise oder vollständig geöffnetem Frontschieber aus schlitzförmigen Öffnungen in den Abzuginnenraum ausgeblasen wird.
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Nach dem Austritt aus den schlitzförmigen Öffnungen streicht die Zuluft entlang der Bodenfläche und den seitlichen Wandflächen des Abzuginnenraumes entlang, um eine Ansammlung toxischer Gase, Dämpfe oder Schwebstoffe im Bereich der Wandflächen und Bodenfläche zu vermeiden. Diese Wand- bzw. Bodenstrahlen stellen eine Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Wandflächen und Bodenfläche sicher, die ungleich null ist, wodurch Wandreibungseffekte stark vermindert werden.
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Durch diese Stützstrahlen konnte die Mindestabluftmenge, bei der die Ausbruchssicherheit des Laborabzugs noch die normierten Vorschriften erfüllt, bei teilweise oder vollständig geöffnetem Frontschieber deutlich herabgesenkt werden. Ebenso verhindern sie gefährliche Rückstromgebiete, da es keinen Strömungsabriss im Bereich der Wandflächen und Bodenfläche, insbesondere im Bereich von Konturänderungen, gibt.
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In jüngster Zeit erkannte man, dass sich Stäube und kleinere Partikel elektrostatisch aufladen und an nicht elektrisch leitfähigen Oberflächen innerhalb des Arbeitsraumes anhaften. Um diese Problem zu minimieren, wurden Ionisierungselektroden im Bereich der Vorderkante der Arbeitsplatte und den Vorderkanten der Seitenpfosten, d.h. unmittelbar stromabwärts der Stützstrahlauslässe, eingebaut, die dafür sorgen, dass die erzeugten Ionen mit dem Luftstrom der Stützstrahlen nach hinten abtransportiert und so die Wandflächen und die Arbeitsplatte elektrisch entladen werden.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Sicherheit des Laborpersonals beim Umgang mit Laborabzügen weiter zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Schutzanspruches 1 gelöst. Bevorzugte bzw. optionale Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Schutzansprüchen 2 bis 8 angegeben.
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Erfindungsgemäß wird ein Laborabzug bereit gestellt, der ein Gehäuse, in dem ein Arbeitsraum vorgesehen ist, wobei das Gehäuse an seiner Vorderseite eine in vertikaler Richtung beweglich gelagerte Frontscheibe aufweist, eine Arbeitsplatte, die den Arbeitsraum bodenseitig begrenzt, und eine Rückwand, die den Arbeitsraum rückseitig begrenzt, umfasst. Gekennzeichnet ist die Erfindung durch einen Sauganschluss, der in der Arbeitsplatte und/oder der Rückwand vorgesehen ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist unterhalb der Arbeitsplatte und innerhalb des Gehäuses eine Saugeinrichtung vorgesehen.
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Vorzugsweise ist die Saugeinrichtung mit dem Sauganschluss über einen elastischen Schlauch oder über ein rigides Rohr verbunden.
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Noch bevorzugter ist an dem Sauganschluss ein Saugschlauch lösbar anbringbar.
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Weiterhin bevorzugt ist die Saugeinrichtung für die Staubklasse H zugelassen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Laborabzug des Weiteren eine Ionisierungselektrode, die im Bereich der Vorderkante der Arbeitsplatte und innerhalb des Arbeitsraumes angeordnet ist.
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Noch bevorzugter ist der Laborabzug im Abluftbetrieb betreibbar.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Laborabzug die am Anmeldetag gültige Europäische Norm EN 14175 erfüllt.
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Die Erfindung wird nun rein beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, von denen:
- 1 eine perspektivische Vorderansicht eines mit Stützstrahltechnik ausgestatteten herkömmlichen Laborabzugs ist;
- 2 einen Querschnitt durch den in 1 gezeigten Laborabzug zeigt, in der durch Pfeile der Strömungsverlauf innerhalb des Arbeitsraumes bei teilweise geöffnetem Frontschieber angedeutet ist;
- 3 verschiedene Ansichten eines herkömmlichen Rahmenprofils darstellt, das zur Verwendung als Seitenpfosten eines Laborabzuges mit Stützstrahltechnik bestimmt ist; und
- 4 eine perspektivische Vorderansicht eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Laborabzugs ist.
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Der in perspektivischer Ansicht in 1 dargestellte Laborabzug 100 weist einen Abzuginnenraum auf, der rückseitig durch eine Prallwand 40, seitlich durch Seitenwände 36, vorderseitig durch einen verschließbaren Frontschieber 30 und deckenseitig durch eine Decke 48 (2) begrenzt ist. Die Frontscheibe bzw. der Frontschieber 30 ist vorzugsweise mehrteilig ausgebildet derart, dass mehrere vertikal verschiebbare Fensterelemente beim Öffnen und Schließen des Frontschiebers 30 gleichsinnig teleskopartig hintereinander verlaufen. Das in der geschlossenen Stellung des Frontschiebers 30 am weitesten unten angeordnete Fensterelement weist vorzugsweise an seiner Vorderkante ein Tragflächenprofil 32 auf. Darüber hinaus weist der Frontschieber 30 horizontal verschiebbare Fensterelemente auf, die auch in der geschlossenen Stellung des Frontschiebers 30 dem Laborpersonal Zugriff zu dem Abzuginnenraum gestatten.
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An dieser Stelle wird auch darauf hingewiesen, dass der Frontschieber 30 ebenso als zweiteiliges Schiebefenster ausgebildet sein kann, dessen beide Teile in vertikaler Richtung gegenläufig bewegt werden können. In diesem Fall sind die gegenläufigen Teile über Seile oder Riemen und Umlenkrollen mit die Masse des Frontschiebers ausgleichenden Gewichten gekoppelt.
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Zwischen der Prallwand 40 und der Rückwand 62 (2) des Abzuggehäuses 60 befindet sich vorzugsweise ein Kanal, der zu einem Abluftsammelkanal 50 auf der Oberseite des Laborabzuges führt. Der Abluftsammelkanal 50 ist mit einer gebäudeseitig installierten Ablufteinrichtung verbunden.
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Unterhalb der Arbeitsplatte 34 des Abzuginnenraumes ist ein Möbel 38 angeordnet, das als Stauraum für unterschiedliche Laborutensilien dient.
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Die Seitenpfosten des Laborabzuges sind vorzugsweise an der Anströmseite mit Tragflächenprofilen 10 versehen. Ebenso ist vorzugsweise die Vorderkante, die im Bereich der Arbeitsplatte 34 liegt oder ein Teil derselben ist, an seiner Anströmseite mit einem Tragflächenprofil 20 versehen. Die tragflächenartige Profilgeometrie stellt eine turbulenzarme oder turbulenzfreie Einströmung von Raumluft in den Abzuginnenraum bei teilweise oder vollständig geöffnetem Frontschieber 30 sicher. Weist der Frontschieber 30 im Bereich des Tragflächenprofils einen Luftspalt auf, wird der Effekt der turbulenzarmen oder turbulenzfreien Einströmung von Raumluft in den Abzuginnenraum auch bei geschlossenem Frontschieber erzielt.
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Der in 1 dargestellte Laborabzug 100 ist rein exemplarisch zu sehen, denn die Erfindung lässt sich auf unterschiedliche Arten von Laborabzügen anwenden, beispielsweise Tischabzüge, Niedrigraum-Tischabzüge, Tiefabzüge oder begehbare Abzüge. Ebenso erfüllen diese Abzüge die am Anmeldetag gültige europäische Norm DIN EN 14175. Des Weiteren können die Abzüge auch andere Normen erfüllen, beispielsweise die ASHRAE 110/1995, die für die USA gültig ist.
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2 stellt stark vereinfacht den Strömungsverlauf der einströmenden Stützluft 200, 400 sowie der Abluft innerhalb des Abzuginnenraums und in dem Kanal zwischen der Prallwand 40 und der Rückwand 62 zum Abluftsammelkanal 50 dar.
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Die Prallwand 40 ist vorzugsweise bodenseitig von der Arbeitsplatte 34 des Abzuginnenraums und von der Rückwand 62 des Gehäuses beabstandet, wodurch ein Abluftkanal gebildet wird. Darüber hinaus weist die Prallwand 40 vorzugsweise eine Vielzahl von länglich ausgebildeten Öffnungen 42, 44 auf, durch die Abluft aus dem Abzuginnenraum abgesaugt werden kann. An der Decke 48 im Abzuginnenraum sind vorzugsweise weitere Öffnungen 47, 49 vorgesehen, durch die insbesondere leichte Gase und Dämpfe zum Abluftsammelkanal 50 geführt werden können. Wenngleich in 1 und 2 nicht dargestellt, kann die Prallwand 40 von den Seitenwänden 36 des Abzuggehäuses beabstandet sein. Durch einen so ausgebildeten Abluftspalt kann zusätzlich Abluft durch die Prallwand in den Abluftkanal eingeleitet werden.
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An der Prallwand 40 sind vorzugsweise eine Vielzahl von Stativhaltern 46 zu sehen, in die Stäbe lösbar eingespannt werden können, welche als Halterungen für Versuchsaufbauten im Abzuginnenraum dienen.
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In 3 sind Ansichten eines Seitenpfostenrahmenprofils 10 dargestellt, und zwar in der linken Abbildung in Seitenansicht und in der mittleren Abbildung in perspektivischer Ansicht. Der eingekreiste Bereich in der mittleren Abbildung ist in der rechten Abbildung in vergrößerter Darstellung gezeigt.
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Neben der Führung des in vertikaler Richtung verschiebbaren Frontschiebers 30 und einem Anschlag 16, der die vollständig geöffnete Stellung des Frontschiebers festlegt, weist das Rahmenprofil 10 im bodenseitigen Endabschnitt eine Öffnung 19 auf, durch die Zuluft unter Druck in das Rahmenprofil 10 eingeblasen wird. Diese Öffnung 19 führt zu einer über die gesamte Länge des Rahmenprofils verlaufenden ersten Kammer 12, die fluidmäßig mit einer zweiten Kammer 13 verbunden ist. Die zweite Kammer 13 verläuft ebenso über die gesamte Länge des Rahmenprofils 10 und weist eine Vielzahl schlitzförmiger Austrittsöffnungen 14 auf, durch die die eingeblasene Zuluft in Form von Stützstrahlen 400 ausgeblasen wird.
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An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Form der Austrittsöffnungen nicht schlitzförmig sein muss, sondern auch rund, oval oder polygonförmig sein kann. Ebenso ist es denkbar, dass lediglich eine Austrittsöffnung vorgesehen ist, die die Form eines durchgehenden Schlitzes aufweist.
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Der in 1 perspektivisch dargestellte Laborabzug 100 entspricht in etwa dem Laborabzug, der von der Anmelderin seit etwa dem Jahr 2002 nahezu weltweit unter dem Namen Secuflow® vertrieben wird. Dieser Laborabzug benötigt dank der vorstehend beschriebenen Stützstrahltechnik einen Abluftvolumenstrom von lediglich 270 m3/(h·lfm).
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Der erfindungsgemäße Abzug 100*, wie er in 4 dargestellt ist, entspricht hinsichtlich seines grundsätzlichen Aufbaus dem in 1 dargestellten Abzug 100. Einander entsprechende Bauteile der Abzüge sind mit Bezugszeichen bezeichnet, die sich lediglich durch ein Asterisk unterscheiden.
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Zusätzlich zu dem Laborabzug 100 weist der erfindungsgemäße Abzug 100* einen Sauganschluss 70 auf, der vorzugsweise in der Prallwand 40* (oder auch Rückwand 62; nicht in 4 zu sehen) vorgesehen ist. Gleichfalls kann der Sauganschluss 70 auch in der Arbeitsplatte 34* angeordnet sein. In den Sauganschluss ist vom Abzuginnenraum aus ein elastischer bzw. flexibler Saugschlauch 74 lösbar anbringbar. Beispielsweise kann der Saugschlauch 74 in den Sauganschluss 70 eingedreht und arretiert werden. Ebenfalls denkbar ist, dass der Saugschlauch 70 in den Sauganschluss 74 eingesteckt wird.
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Der Sauganschluss 74 ist über einen flexiblen bzw. elastischen Schlauch 72 oder ein entsprechend gebogenes Rohr mit einer Saugeinrichtung 76 fluidmäßig verbunden. Diese Saugeinrichtung 76 kann ein Staubsauger sein, wie z.B. der Festool CTH 26 E/a, der insbesondere für die Absaugung von krebserregenden Partikeln geeignet ist. Die Saugeinrichtung 76 ist vorzugsweise für die Staubklasse H zugelassen. Nicht in 4 gezeigt, ist der Stromanschluss innerhalb des Gehäuses 60* des Abzuges 100*, über den die Saugeinrichtung 76 mit elektrischer Spannung beaufschlagt wird.
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Ebenfalls nicht in 4 gezeigt, sind die Ionisierungselektroden, die im Bereich der Vorderkante der Arbeitsplatte 34* und den Seitenpfosten 10* arbeitsraumseitig vorgesehen sind. Gerade Stäube und kleinere Partikel (bis ca. 10 µm), die sich elektrostatisch aufladen, können an einem Anhaften an der Arbeitsplatte 34* und an den Wandflächen der Seitenwände 36* gehindert werden, indem die Stäube und Partikel sowie die Wandflächen dadurch elektrisch entladen werden, dass die von den Ionisierungselektroden erzeugten Ionen zusammen mit den Stützstrahlen 200, 400 (2) nach hinten in Richtung Prallwand 40* abtransportiert und so die Wandflächen der Seitenwände 36* und die Arbeitsplatte 34* sowie die daran anhaftenden Partikel elektrisch entladen werden.
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Diese Ionisierungselektroden verlaufen vorzugsweise über die gesamte Breite der Arbeitsplatte 34* und die gesamte Öffnungshöhe des Fronschiebers 30* und sind unmittelbar stromabwärts der Auslässe für die Stützstrahlen 200, 400 (2) angeordnet.
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Die Ionisierungselektroden weisen vorzugsweise äquidistant über ihre Länge hinweg angeordnete Elektroden auf, an die vorzugsweise eine Wechselspannung angelegt wird, z.B. +6 kV und -6 kV. Durch die Wechselspannung werden die Stützstrahlen 200, 400 jeweils wechselweise elektrisch positiv und negativ aufgeladen, im Mittel somit neutralisiert. Das Anlegen einer Wechselspannung hat sich dahingehend als besonders vorteilhaft erwiesen, als dass die Aufladung der an Oberflächen anhaftenden pulverförmigen Partikeln unbekannt ist, d.h. es ist unbekannt, ob die Partikel positiv oder negativ aufgeladen sind. Eine Gleichspannung könnte somit gleichermaßen aufgeladene Partikel nicht entladen. Die einströmende Luft, welche die unter Wechselspannung stehende Ionisierungselektrode 100 passiert, wird somit im zeitlichen Mittel ladungsneutralisiert und kann Partikel beider Polaritäten entladen.
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Um eine Reinigung und Dekontamination des Abzuginnenraums von diesen Stäuben und Partikeln zu erleichtern, wird lediglich der Saugschlauch 74 in den Sauganschluss 72 eingebracht. Durch Einschalten der Saugeinrichtung 76 können nun die von den Wandflächen herabgefallenen Partikel und Stäube von der Arbeitsplatte 34* einfach und zeitsparend abgesaugt werden, ohne dass das Laborpersonal beim nächsten Gebrauch des Abzuges 100* Gefahr läuft, mit diesen Stäuben und Partikeln in Kontakt zu kommen, oder gar diese Stäube und Partikel den Arbeitsinnenraum verlassen könnten.
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Die Merkmale des voranstehend beschriebenen Laborabzuges können beliebig kombiniert werden. Selbst wenn eine Kombination einzelner Merkmale möglicherweise technisch abwegig erscheint, so erkennt der Fachmann jedoch, welche Merkmale technisch sinnvoll miteinander kombiniert werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN 12924 [0003]
- Norm DIN EN 14175 [0003]
