DE4127247C2 - Regenabweisdiffusor-Haube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regenabweisdiffusor-Haube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Regenabweisdiffusor-Hauben, die auch als Deflektorhauben be­ zeichnet werden, dienen dazu, das Eindringen von Regenwasser insbesondere in Fortluftleitungen zu verhindern und damit eine nachteilige Beeinflussung der Strömung in der Fortluft­ leitung sowie eine Versottung zu vermeiden. Dabei tritt das Problem auf, daß die Regenabweisdiffusor-Haube einen möglichst geringen Strömungswiderstand aufweisen soll, um den Energie­ verbrauch bei dem Entlassen der Fortluft gering zu halten.

Um dieses Problem zu lösen, ist eine Deflektorhaube der eingangs genannten Gattung bekannt, die einen Außenmantel als Aufsatz auf einer Fortluftleitung und einen in dem Außenmantel gehaltenen Innenkörper umfaßt (DE 34 42 588 A1). Im einzelnen erweitert sich der Außenmantel an einer unteren Öffnung und einer oberen Öffnung bis zu einer mittleren Ebene, die zwischen beiden Öffnungen liegt. Ein Innenkörper, der in dem Außenman­ tel gehalten ist, erweitert sich von einer Basisfläche bis zur mittleren Ebene und verengt sich wieder ab der mittleren Ebene zu der Abströmöffnung hin, dergestalt, daß ein Ringraum, der zwischen dem Außenmantel und dem Innenkörper gebildet ist, einen sich vom Zuströmquerschnitt bis zum Abströmquer­ schnitt vergrößernden Querschnitt aufweist. Die Deflektorhaube setzt sich oberhalb des Ringraums zur Austrittsöffnung hin fort, wo sie den Innenkörper nicht umschließt und somit keine ringförmige Ausblasdüse zusammen mit dem Innenkörper bildet.

Wenn mit dieser Deflektorhaube versucht wird, eine gesetzlich vorgeschriebene Ausblasgeschwindigkeit zu erreichen, muß sie mit noch höherer Geschwindigkeit auf der unteren Eintrittsseite der Fortluft beaufschlagt werden. Die Förderleistung und der Energieeinsatz hierfür sind hoch. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, daß ein Teil der Fortluft aus Ablaufstutzen schräg nach unten rückgestoßen wird. Dies kann z. B. bei der Absaugung von Digestorien in chemischen Labors für Wartungsper­ sonal im Bereich der Regenabweisdiffusor-Haube schädlich, sogar gefahrbringend sein.

Bei einer anderen zum Stand der Technik gehörenden Regenab­ weisdiffusor-Haube ist der Diffusormantel sich nach außen, zu der oberen Öffnung hin erweiternd ausgebildet, während der Innenkörper aus einem nach unten zulaufenden Trichter besteht, dessen obere Öffnung etwa in der Mittelebene liegt, von der ab die Diffusorhaube nach oben kegelstumpfförmig zusammenläuft. Von dem untersten Punkt des Trichters führt ein Regenabflußrohr weiter nach unten aus dem Diffusormantel hinaus (Druckschrift der Firma Beck Kunststoffverformungs-GmbH, Frankfurt). Der Strömungswiderstand dieser Deflektorhaube ist jedoch nicht günstiger als derjenige der voranstehend beschriebenen be­ kannten Deflektorhaube. Im Bereich der oberen Öffnung dieser bekannten Deflektorhaube mündet der Diffusormantel in einem zylindrischen Ring, dem aber kein Abschnitt des Innenkörpers gegenübersteht.

Auch ein Diffusormantel einer weiteren bekannten Deffektorhaube weist einen solchen oberen zylindrischen Abschnitt auf, der Diffusormantel ist jedoch hier mit Ausnahme eines Übergangsab­ schnitts zu der oberen Öffnung als Zylinder ausgeformt (Druck­ schrift der Firma Beck Kunststoffverformungs-GmbH, Frankfurt). Der Innenkörper ist auch hier trichterförmig ausgeformt. Diese Deflektorhaube hat einen noch zu hohen Strömungswider­ stand.

Weiterhin ist ein Schornsteinaufsatz in Form eines kegelförmi­ gen Mantelgehäuses mit einem in diesem angeordneten birnenför­ migen Einsatzkörper bekannt, der eine ringförmige Auslaßöffnung begrenzt (DE-PS 7 42 942). Auch bei diesem Schornsteinaufsatz tritt jedoch ein Teil der Abluft aus einer unteren Öffnung im Bereich von Stützwinkeln auf, welche das Mantelgehäuse halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regenabweisdif­ fusor-Haube verbesserter Wirksamkeit zu schaffen, bei der insbesondere ein Rückstoß der Abluft, wodurch diese aus dem Ablauf­ stutzen schräg nach unten entströmt, nicht auftritt.

Diese Aufgabe wird bei einer Regenabweisdiffusor-Haube mit den in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Dabei wird u. a. ein Nabenabflußkern zylindrischer Gestalt eingesetzt, wie er im Zusammenhang eines Diffusors mit einem integrierten Axialgebläse bekannt ist. (Bruno Eck "Ventilatoren", Springer Verlag, Berlin, 5. Aufl. 1972, insbesondere Seite 305, Abb. 288).

Damit ist es im Zuge neuer Vorschriften, insbesondere in Deutschland und in Österreich, möglich, die geforderten hohen Ausgangsgeschwindigkeiten bei verhältnismäßig niedrigen Eintrittsgeschwindigkeiten in die Regenabweisdiffusor-Haube zu erfüllen. In Verbindung mit dieser Haube treten nur geringe Strömungsverluste auf.

Die erfindungsgemäße Regenabweisdiffusor-Haube hat den wesent­ lichen Vorteil, daß nicht, wie bisher, ein Staudruck in der Haube auftritt, der zur Folge hat, daß die Fortluft zum Teil vertikal durch eine Regenauffangwanne und ein Wasserablaufrohr nach unten außen abströmen, wodurch bei toxischer Fortluft (Gase) eine Gefährdung von Personen eintreten kann, die sich in der Nähe der Regenabweisdiffusor-Haube, beispielsweise zur Durchführung von wartungsarbeiten, aufhalten.

Die Regenabweisdiffusor-Haube arbeitet nicht nur nach dem Diffusorprinzip, da sie im Bereich des Ausblasmundstücks eine Düsenwirkung aufweist, die eine Erhöhung der Austrittsgeschwin­ digkeit ergibt. Das Ausblasmundstück ist zum Erreichen der Düsenwirkung im Längsschnitt gekrümmt und mit degressiv ab­ nehmenden Querschnitten nach aerodynamischen Gesichtspunkten geformt.

Nach Anspruch 2 weist der Nabenabflußkern im Bereich der Ausblasdüse einen sich nach oben erweiternden Abschnitt auf.

Die Fortluftgasaustrittsgeschwindigkeit kann ohne Veränderung der Gaseintrittsgeschwindigkeit und des Eintrittsquerschnitts durch die Ausbildung der ringförmigen Ausblasdüse eingestellt werden. Zur Einstellung ist vorteilhaft nach Anspruch 3 we­ nigstens eines der die ringförmige Ausblasdüse bildenden Teile auswechselbar.

Die Merkmale der erfindungsgemäßen Regenabweisdiffusor-Haube, die vor allem der Traufwasserableitung dienen, sind in An­ spruch 4 angegeben, wobei diese Ausbildung auch in strömungs­ technischer Hinsicht insbesondere durch die Kalotte günstig beeinflußt wird, in welche der zylindrische Hauptabschnitt des Nabenabflußkerns unten aus läuft. Die Kalotte ist so be­ messen, daß ein vertikaler Überstand zu dem sich unter der Kalotte befindlichen Gaseintrittsstutzen einstellt, wodurch das Traufwasser von der Fortluftleitung ferngehalten wird, an welche der Gaseintrittsstutzen angeschlossen ist. An der Übergangsstelle zwischen dem zylindrischen Hauptabschnitt des Nabenabflußkerns und der unten angeformten Kalotte befindet sich eine Traufwasserrinne, aus der Regenaustrittselemente, sogenannte Zotten, herausragen. Die Regenaustrittselemente münden über einer ringförmigen, oben offenen Induktionskammer, welche zwischen dem Diffusormantel und dem nach oben konisch verjüngten Gaseintrittsstutzen angeordnet ist. Unten ragt we­ nigstens ein Regenablaufrohr aus der Induktionskammer heraus.

Die Formgebung der Induktionskammer unterstützt die Wirkung der Regenabweisdiffusor-Haube dahingehend, daß keine Fortluft aus dem Wasserauslaufstutzen nach unten außen entweicht, wobei durch den Wasserauslaufstutzen zusätzliche Luft, soge­ nannte Sekundärluft, in die Regenabweisdiffusor-Haube angesaugt wird. Dort wird sie mit dem aus dem Gaseintrittsstutzen eintretenden Fortluftstrom innig vermischt und oben durch die ringförmige Ausblasdüse ins Freie geführt.

Wenn es gewünscht wird, die Konzentration gefährdender Bestand­ teile des Fortluftstroms weiter herabzusetzen, kann der Dif­ fusormantel zusätzliche Anströmöffnungen enthalten, die insbesondere im Bereich der Induktionskammer angeordnet sind.

Vorteilhaft sind die Diffusorhaube, der Nabenabflußkern und der Gaseintrittsstutzen jeweils als einstückige Formteile, d. h. nahtlos und ohne Schweißnähte, ausgebildet.

Diese Formteile können aus Kunststoffmaterialien wie PVC, PE oder PP hergestellt werden, je nach dem Anwendungsfall aber auch aus Blech. Als Blechmaterial kann außer Stahl oder Edel­ stahl ein Nichteisen-Metall gewählt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit zwei Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Regenabweisdiffusor-Haube in einem Längsschnitt und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Regenabweisdiffusor-Haube nach Fig. 1.

Die Regenabweisdiffusor-Haube umfaßt einen Diffusormantel 1 und einen in ihm gehaltenen, im wesentlichen zylindrischen Nabenabflußkern 2. In den Diffusormantel 1 ragt unten ein nach oben konisch verjüngter Gaseinstrittsstutzen 3 hinein, an den sich eine nicht dargestellte Fortluftleitung nach unten anschließt.

Der Nabenabflußkern 2 hat einen zylindrischen Hauptabschnitt, dessen Erstreckung sich aus der Zeichnung ergibt. Oben ist der Nabenabflußkern 2 geschlossen. Zwischen dem oberen Abschluß 4 und dem zylindrischen Hauptabschnitt ist aus dem Nabenab­ flußkern 2 die innere Begrenzung einer ringförmigen Ausblasdüse 5 ausgeformt, indem sich die Querschnitte des Nabenabflußkerns 2 nach oben degressiv erweitern. Diese Formgebung des Nabenab­ flußkerns 2 und die gekrümmte Formgebung eines die äußere Be­ grenzung der Ausblasdüse 5 bildenden Ausblasmundstücks 6 des Diffusormantels 1, der sich nach oben verengt, gehen im ein­ zelnen aus Fig. 1 hervor. Das Ausblasmundstück 6 soll in Verbin­ dung mit dem gegenüberliegenden Abschnitt des Nabenabflußkerns 2 so aerodynamisch geformt sein, daß eine Düsenwirkung zur Geschwindigkeitserhöhung des Fortluftgases ohne Rückstau eintritt.

Der Nebenablußkern 2 wird durch Stege 7-9 in dem Diffusor­ mantel 1 gehalten, die hier an dem zylindrischen Hauptabschnitt angebracht sind.

Der zylindrische Abschnitt des Nabenabflußkerns 2 geht unten in eine Kalotte 10 über, die sich in einem vertikalen Überstand 11 über dem Eintrittsquerschnitt 12 des Gaseintrittsstutzens 3 befindet. An einer Übergangsstelle zwischen dem zylindrischen Hauptabschnitt des Nabenabflußkerns 2 und der Kalotte 10 ist eine Traufwasserrinne 13 angeordnet, die das durch die Ausblas­ düse 5 eintretende Regenwasser auffängt und in eine von drei Zotten 14-16 ableitet.

Die Zotten 14-16 münden über einer Induktionskammer 17, die zwi­ schen dem sich nach oben konisch verjüngenden Gaseintritts­ stutzen 3 und einem nach außen ausgebauchten Teil des Diffu­ sormantels 1 ausgebildet ist. Es sei an dieser Stelle be­ merkt, daß der Diffusormantel 1 auch im Bereich des größten Querschnitts der Kalotte 10 eine größere Ausbauchung aufweist, welche die Strömungsverhältnisse in dem Diffusormantel 1 opti­ miert.

An einer tiefsten Stelle der Induktionskammer 17 mündet diese in ein Regenablaufrohr 18. Die Induktionskammer 17 bildet also eine Sammelkammer für das Traufwasser, aus der das Traufwasser nach unten und außen abfließen kann, ohne durch einen Fortluftstrom in der gleichen Richtung begleitet zu sein. Vielmehr wird Außenluft infolge der Induktionswirkung, die einen Geschwin­ digkeitsanstieg in dem Diffusormantel 1 bedeutet, durch das Regenablaufrohr 18 nach oben angesaugt und in dem Diffusormantel 1 mitgerissen. Zusätzliche Anströmöffnungen, die ebenfalls in das Innere des Diffusors führen können, sind in der Zeichnung nicht dargestellt.

Infolge der im einzelnen aus der Zeichnung, insbesondere Fig. 1 ersichtlichen Formgebung des Diffusormantel 1, des Nabenabfluß­ kerns 2 und des Gaseintrittsstutzens 3 eignen sich diese zur Her­ stellung als jeweils einstückiges Formteil aus einem Kunststoff aber im Bedarfsfall auch aus Blech.

Claims (9)

1. Regenabweisdiffusor-Haube, insbesondere für Fortluftleitun­ gen, mit einem nach außen erweiterten Diffusormantel (1), in dem innen ein Nabenabflußkern (2) gehalten ist, wobei sich der Diffusormantel (1) zu seiner oberen Öffnung (5) hin verengt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenabflußkern (2) im wesentlichen zylindrisch ist und daß der Diffusormantel (1) zu einem sich nach oben verengenden Ausblasmundstück (6) geformt ist, welches so angeordnet ist, daß es in Verbindung mit dem Nabenabflußkern (2) eine ringförmige Ausblasdüse (5) bildet.

2. Regenabweisdiffusor-Haube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenabflußkern (2) einen sich nach oben erweitern­ den Abschnitt aufweist.

3. Regenabweisdiffusor-Haube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der die ringförmige Ausblasdüse (5) bildenden Teile, insbesondere das Ausblasmundstück (4) auswechselbar ist.

4. Regenabweisdiffusor-Haube nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenabflußkern (2) oben geschlossen ist, unten in eine Kalotte (10) größeren Durchmessers als eine obere Öffnung eines unten an dem Diffusormantel (1) angeordneten Gaseintrittsstutzens (3) übergeht, daß zwischen der Kalotte (10) und dem Gaseintrittsstutzen (3) ein vertikaler Über­ stand (11) besteht, daß an einer Übergangsstelle zwischen einem zylindrischen Hauptabschnitt des Nabenabflußkerns (2) und der Kalotte (10) eine Traufwasserrinne (13) angeordnet ist, aus der Regenaustrittselemente (Zotten 14-16) heraus­ ragen, daß die Regenaustrittselemente (Zotten 14-16) über einer ringförmi­ gen, oben offenen Induktionskammer (17) münden, die zwischen dem Diffusormantel (1) und dem Gaseintrittsstutzen (3) gebildet ist und wenigstens ein Regenablaufrohr (18) aufweist.

5. Regenabweisdiffusor-Haube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionskammer (17) durch einen nach außen ausgebauchten Abschnitt des Diffusormantels (1) und einen sich nach oben konisch verjüngenden Abschnitt des Gasein­ trittsstutzens (12) gebildet ist.

6. Regenabweisdiffusor-Haube nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusormantel (1) untere Anströmöffnungen aufweist.

7. Regenabweisdiffusor-Haube nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusormantel (1), der Nabenabflußkern (2) und der Gaseintrittsstutzen (3) jeweils als einstückige Form­ teile ausgebildet sind.

8. Regenabweisdiffusor-Haube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile aus Kunststoff bestehen.

9. Regenabweisdiffusor-Haube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile aus Blech bestehen.