DE3127680A1 - "selbstbeluefteter abzug" - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstbelüfteten Abzug, insbesondere für den Laborbetrieb, mit einer Kammer, aus der ein Absaugkanal herausführt und die an ihrer Forderseite ein zu öffnendes Fenster mit einem Luftdurchlaß im unteren Bereich aufweist.

Derartige Abzüge werden in Laboratorien benutzt, um Versuche durchzuführen, bei denen die umgebende Atmosphäre verunreinigt wird. Sie enthalten eine Tischfläche, die die Kammer nach unten hin begrenzt und auf der die Versuche durchgeführt werden können. Da durch den Abzugskanal Luft aus der Kammer abgeführt wird, muß frische Zuluft in die Kammer hineingefördert werden. Diese Zuluft wird dem Raum entnommen, in dem der Abzug aufgestellt ist. Die Zuluft gelangt durch den Luftdurchlaß am unteren Ende des Fensters in die Kammer.

Die Vorschriften besagen, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Luftdurchlaß bei geschlossenem Fenster mindestens

0,7 m/s betragen muß, um zu gewährleisten, daß keine durch Schadstoffe verunreinigte Luft durch den Luftdurchlaß hindurch aus der Kammer austritt. Eine derartige Mindest-Strömungsgeschwindigkeit erfordert üblicherweise einen Luftdurchsatz von 4 00 m³ pro Stunde, pro Meter Länge des Abzugs. Dies bedeutet, daß dem Raum/ in dem der Abzug aufgestellt ist, eine sehr große Menge an Luft, die normalerweise klimatisiert und gereinigt ist, entzogen wird. Die Belüftungseinrichtung für den Raum muß also unter Berücksichtigung der Anzahl der in dem Raum aufgestellten Abzüge berechnet sein, d.h. die Belüftungsanlage muß mindestens so viel Zuluft in den Raum fördern, wie sämtliche Abzüge zusammengenommen aus dem Raum entnehmen. Dieses Gleichgewicht wird jedoch gestört, wenn noch ein oder mehrere zusätzliche Abzüge in dem Raum aufgestellt werden. Dann ist der Luftbedarf der Abzüge größer als die Lüftungsanlage zu decken vermag.

Um den Bedarf an Luft, die ein Abzug dem Raum entnimmt, möglichst gering zu halten, ist es bekannt, in dem Abzug eine relativ kleine Luftmenge mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen (DE-OS 29 24 377). Zu diesem Zweck wird durch Düsen» die entweder in der Nähe der Rückwand oder in der Nähe des Luftdurchlasses des Fensters angeordnet sind, Luft in die Kammer eingeblasen. Die eingeblasene Primärluft reißt Sekundärluft aus der Kammer mit, so daß eine Induktionswirkung entsteht, wobei die Luft insbesondere in dem Bereich unmittelbar über der Tischplatte eine hohe Strömungsgeschwindigkeit hat, um anschließend aufzusteigen und durch den Absaugkanal abgeführt zu

werden. Hierdurch wird zwar der Bedarf des Abzugs an Raumluft vermindert, jedoch kann nicht vermieden werden, daß jeder einzelne Abzug immer noch einen erheblichen Raumluftbedarf hat. Die Installation eines zusätzlichen Abzugs oder der Fortfall eines bestehenden Abzugs führen zu einer starken Veränderung der Belüftungsverhältnisse. • Wenn einzelne Abzüge nicht in Betrieb sind, saugen sie keine Raumluft an, so daß dem Raum zu viel Luft zugeführt wird. Klimatisierte Zuluft ist aber wegen der hohen Energiekosten sehr teuer. Reicht andererseits die Raumluftmenge zur Versorgung sämtlicher Abzüge nicht aus, dann ist die Wirksamkeit der Abzüge verringert, so daß die mit Schadstoffen beladene Luft nicht in ausreichendem Maße abgeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abzug der eingangs genannten Art zu schaffen, der, ohne Zugerscheinungen zu verursachen, diejenige Luftmenge in den Raum eingibt, die er dem Raum durch den Luftdurchlaß wieder entnimmt, so daß die Lüftungsverhältnisse in dem Raum nicht gestört werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß oberhalb des Fensters außerhalb der Kammer ein an eine Druckluftleitung angeschlossener Druckraum angeordnet ist, der an der Unterseite durch eine luftdurchlässige, eine laminare Luftströmung erzeugende Bahn abgeschlossen ist.

Ein derartiger Abzug liefert aus dem Druckraum heraus diejenige Luftmenge, die durch den Luftdurchlaß hindurch

in die Kammer eingesaugt wird. Die auf diese Weise in den Raum gelangende Luft ist nicht nur mengenmässig gleich der durch den Luftdurchlaß angesaugten Luft, sondern es handelt sich zu einem großen Anteil um genau dieselbe Luft. Dies liegt daran, daß aus dem Druckraum

eine nach unten gerichtete laminare Luftströmung austritt, ' die an dem in die Kammer hineinführenden Luftdurchlaß vorbeistreicht. Durch den Luftdurchlaß wird also ein großer Anteil der aus dem Druckraum stammenden Luft in die Kammer eingesaugt.

Da die Luft aus der Kammer in Form einer laminaren Luftströmung austritt/ werden weder Turbulenzen noch Zugerscheinungen in dem Raum hervorgerufen. Die den Druckraum durch die luftdurchlässige Bahn hindurch verlassende Luft senkt sich vielmehr langsam und in parallelen Schichten wie ein Block ab, wobei die jeweils untersten Schichten seitlich durch den Luftdurchlaß in die Kammer eingesaugt werden, sobald sie den Luftdurchlaß erreicht haben. Aus dem Druckraum heraus wird somit diejenige Luftmenge ersetzt, die der Abzug aus dem Raum entnimmt. Wenn in dem Raum mehrere Abzüge aufgestellt sind, liefern nur diejenigen Abzüge laminare Luftströmungen in dem Raum, die dem Raum gleichzeitig durch ihren Luftdurchlaß Luft entnehmen. In dem Raum können somit beliebig viele Abzüge aufgestellt werden, ohne daß die Qualität der Raumluft oder das Raumklima sich verändern und daß störende Luftströmungen auftreten.

Es ist bekannt, daß eine laminare Luftströmung entsteht, wenn Luft durch eine luftdurchlässige engmaschige Bahn

aus einem Druckraum austritt. Derartige Einrichtungen werden beispielsweise zur Belüftung von Operationsräumen benutzt, um eine turbulenzfreie Reinluftzone zu schaffen. Nach der Erfindung wird eine derartige laminare Luftströmung entlang der Vorderwand und des Fensters des Abzugs erzeugt, um zu vermeiden, daß dem Raum klimatisierte Luft, zu deren Erzeugung ein hoher Energiebedarf erforderlich ist, entnommen wird.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist.ein auf die Öffnungsstellung des Fensters ansprechender Fühler vorgesehen, der bei geöffnetem Fenster eine Einrichtung zur Veränderung des Luftdrucks in der Druckkammer betätigt. Vorzugsweise wird bei geöffnetem Fenster der Luftdruck in der Druckkammer vermindert, so daß weniger Luft austritt. Hierbei handelt es sich um eine Sparschaltung zur Vermeidung unnötigen Luft- und Energieverbrauchs, weil bei geöffnetem Fenster die vorgeschriebenen Strömungsverhältnisse im Innern der Kammer ohnehin nicht aufrechterhalten werden können.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Luftdurchlaß ein Gitter aus parallelen Kanälen aufweist. Die laminare Strömung der aus dem Druckraum heraus abfallenden Luft wird seitlich durch die Kanäle des Gitters hindurch abgesaugt. Ein derartiges Gitter hat einen niedrigen Strömungswiderstand und verursacht einen weitgehend turbulenzfreien Luftstrom in die Kammer hinein.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind im Innern der Kammer, vorzugsweise in der Nähe der Rückwand, Austrittsdüsen für Zuluft angeordnet. Diese Austrittsdüsen erzeugen Stützstrahlen, die durch Induktionen Sekundärluft aus der Kammer mitreißen und eine hohe Strömungsgeschwindigkeit im Innern der Kammer hervorrufen. Hierdurch wird die Mindestgeschwindigkeit von 0,7 m/s, die in dem Luftdurchlaß herrschen muß, schon bei einem Luftvolumen von 250 m³ pro Stunde pro Meter Länge des Abzugs erreicht. Hinzu kommt noch die durch die Düsen zugeführte Zuluft in einer Menge von ca. 4 0 m³ pro Meter Länge des Abzugs. Da die durch die Düsen zugeführte Zuluft nur einen relativ kleinen Anteil an der Gesamtluft des Abzugs ausmacht, kann die Zuluft auch ungereinigt der Außenluft entnommen werden. Hierdurch werden die Energiekosten für die Luftaufbereitung niedrig gehalten.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Abzug,und

Figur 2 eine perspektivische Darstellung des Luftdurchlasses am unteren Ende des Fensters.

Der in Figur 1 dargestellte Abzug weist eine Kammer

10 auf, deren untere Begrenzungswand von einem Tisch

11 gebildet wird. In den Tisch 11 sind Abflußbecken

12 eingelassen.

Während die Rückwand 13 der Kammer 10 vollständig geschlossen ist, befindet sich im unteren Bereich der Vorderwand 14 eine öffnung 15, die durch das Fenster 16 verschlossen werden kann. Die öffnung 15 erstreckt sich bis auf den Tisch 11.Am unteren Ende des Fensters 16 befindet sich der Luftdurchlaß 17, der in Figur 2 detailliert dargestellt ist. Bei geschlossenem Fenster 16 wird durch den Luftdurchlaß 17, der immer offen bleibt, Luft aus dem umgebenden Raum in die Kammer 10 eingesaugt.

Nach oben hin ist die Kammer 10 durch die Oberwand 19 abgeschlossen, von der der Abzugskanal 18 abgeht.

An der Oberkante des Fensters 16 greifen Seilzüge 20 an, die über Umlenkrollen 21 zu einem Gegengewicht 22 auf der Rückseite des Abzugs führen. Wenn das Fenster 16 angehoben wird, sinkt das Gegengewicht 22 ab. Das Fenster 16 gelangt dann in den Bereich der Vorderwand ..14. Vor der Vorderwand 14 und parallel zu dieser ist eine Verkleidungsplatte 23 angeordnet, hinter der das Fenster im angehobenen Zustand verschwindet.

Die Kammer 10 ruht auf einem Gestell 24, das so hoch ist, daß der Tisch 11 sich in einer Arbeitshöhe befindet, Unmittelbar vor der Rückwand 13 sind in dem Tisch 11

Düsen 25 angebracht, durch die Außenluft 10 in die Kammer eingeblasen wird, ohne daß eine vorherige Erwärmung oder Reinigung der Außenluft erfolgt.

Am oberen Ende der Verkleidungsplatte 23 ist der nach vorne abstehende Druckraum 26 angeordnet. Der Druckraum

26 ist ein rechteckiger Kasten, in den eine Druckleitung

27 einmündet. Die Unterseite des Druckraums 26 ist durch eine Bahn 28 aus einem engmaschigen textlien Gewebe abgeschlossen. Der in dem Druckraum 26 herrschende Uberdruck entweicht gleichmäßig und kontinuierlich durch die Bahn 28 hindurch nach unten, wobei die Luft in laminarer Strömung entsprechend den Pfeilen 29 entlang der Verkleidungsplatte 23 und des Fensters 16 absinkt. Die durch die Bahn 28 hindurchgedrückte Luft sinkt gewissermaßen wie ein Block ab, ohne daß an den Rändern Turbulenzen entstehen und ohne daß ein Mensch, der diesem laminaren Luftstrom ausgesetzt ist, Zug empfinden würde. Wenn dieser absinkende Luftblock in den Bereich des Luftdurchlasses 17 am unteren Ende des geschlossenen Fensters 16 gelangt, wird er in die Kammer 14 eingesaugt. Die Luft streicht unmittelbar über den Tisch 11 hinweg und wird von der aus den Düsen 25 ausströmenden Frischluft als Sekundärluft mitgerissen. Die Menge der den Druckraum 26 verlassenden Luft ist so bemessen, daß sie im wesentliehen der durch den Abzugskanal 18 abgeführten Luftmenge entspricht, so daß in dem Raum, in dem der Abzug aufgestellt ist, keine Mitnahme von Raumluft festzustellen ist.

An einer Stelle der Bahn ,entlang der sich das Fenster 16 beim Hochschieben bewegt, ist ein Schalter 30 angeordnet, der von dem Fenster betätigt wird, sobald dieses um eine gewisse Länge hochgeschoben worden ist. Der Schalter 30 steuert den in dem Druckraum 26 herrschenden Druck. Bei geöffnetem Fenster 16 bewirkt er eine Verringerung des Druckes im Druckraum 26 und damit auch eine Verringerung der laminaren Strömung, die sich vor der Kammer 10 nach unten bewegt.

Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Luftdurchlasses 17, wie er sich dem Betrachter des Abzugs von außen darstellt. Der Luftdurchlaß 17 besteht aus zahlreichen parallelen rechteckigen Kanälen 18, die an ihren vorderen und hinteren Enden offen sind. Die Kanäle 18 bilden ein Gitter mit einer Tiefe von ca. 20 mm. Jedes Gitterfeld hat Querschnittsabmessungen von etwa 10 χ 10 mm. Die Kanäle 18 des Gitters sind ständig geöffnet .

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Abzugs besteht darin, daß eine Person, die vor dem Abzug steht, mit ihrem Kopf stets der aus dem Druckraum 26 herabströmenden Luft ausgesetzt ist. Die Gefahr des Einatmens schadstoffhaltiger Luft ist dadurch vermindert.

-42-

Leerseite

Claims (5)

1. - γτ-

   Ansprüche

   f 1.)Selbstbelüfteter Abzug, insbesondere für den Laborbetrieb, mit einer Kammer, aus der ein Absaugkanal herausführt und die an ihrer Vorderseite ein zu öffnendes Fenster mit einem Luftdurchlaß im unteren Bereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Fensters (16) außerhalb der Kammer (10) ein an eine Druckluftleitung (27) angeschlossener Druckraum (26) angeordnet ist, der an der Unterseite durch eine luftdurchlässige, eine laminare Luftströmung erzeugende Bahn (28) abgeschlossen ist.
2. 2. Selbstbelüfteter Abzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Öffnungsstellung des Fensters (16) ansprechender Fühler (30) vorgesehen ist, der bei geöffnetem Fenster eine Einrichtung zur Veränderung des Luftdrucks in der Druckkammer betätigt,
3. 3. Selbstbelüfteter Abzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchlaß (17) ein Gitter aus parallelen Kanälen (18) aufweist.
4. 4. Selbstbelüfteter Abzug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Kammer (10), vorzugsweise in der Nähe der Rückwand (13), Austrittsdüsen (25) für Zuluft angeordnet sind.
5. 5. Selbstbelüfteter Abzug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluft unklimatisiert und ungereinigt der Außenluft entnommen wird.