GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG
(Gebiet der Erfindung)
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Diese Erfindung betrifft ein Staubsammelsystem für einen
Tunnel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem ein
elektrischer Staubsammler dazu verwendet wird, Staub und Rauch
aus der verunreinigten Luft in einem Tunnel zu entfernen, um
dadurch die Luft wiederverwendbar zu machen, und insbesondere
betrifft sie ein Staubsammelsystem für einen Tunnel, das an
der Decke eines hauptsächlich für Automobile vorgesehenen
Tunnels installiert ist.
(Stand der Technik)
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Eine Vielzahl von Staubsammelsystemen für einen Tunnel ist
verfügbar. Typische Beispiele dieses Systems sind ein
Staubsammelsystem für einen Tunnel eines Nebenleitungstunneltyps,
wie es in Fig. 2(A) gezeigt ist, und ein Staubsammelsystem
für einen Tunnel eines Deckeninstallationstyps, wie es in den
Figuren 2(B) und 3(A) und 3(B) gezeigt ist. Die Figuren 3(A)
und 3(B) sind eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht
des Staubsammelsystems für einen Tunnenl, das in Fig. 2(B)
gezeigt ist.
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In dem System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel des Typs
mit Nebenleitungstunnel, wie es in Fig. 2(A) gezeigt ist, ist
ein Nebenleitungstunnel als Staubsammelkammer 2 mit einem
Haupttunnel 1 verbunden, der für die Kraftfahrzeuge
vorgesehen ist, so daß die verschmutzte Luft in Tunnel 1 in die
Staubsammelkammer an seinem Ende, das sich in eine Seitenwand
des Haupttunnels 1 hin öffnet, geleitet wird, wo sie mit
einem elektrischen Staubsammler 3 (hier im folgenden bei Bedarf
lediglich als "Staubsammler 3" bezeichnet) gereinigt wird.
Die derart bearbeitete Luft wird in den Haupttunnel mit einem
Luftgebläse 1 eingespeist über das andere Ende der
Staubsammelkammer 2.
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Andererseits ist in dem System zum Sammeln von Staub in einem
Tunnel des Deckeninstallationstyps eine Deckenplatte 5 auf
solche Weise angebracht, daß eine Staubsammelkammer 2 im
oberen Abschnitt eines Tunnels gebildet wird. Die
Staubsammelkammer 2 weist ein Ende 2a auf, das zum Ansaugen von Luft aus
dem Tunnel (entsprechend im folgenden als "Luftansaugende 2a"
bezeichnet) verwendet wird, und ein anderes Ende 2b, das für
die Einspeisung gereinigter Luft in den Tunnel (entsprechend
im folgenden als "Lufteinspeisungsende oder
Luftbereitstellungsende 2b bezeichnet) verwendet wird. Die durch das
Luftansaugende 2a in die Staubsammelkammer 2 eingesaugte Luft
wird durch die Staubsammler 3 gereinigt und die so gereinigte
Luft wird in den Tunnel mittels Luftgebläsen 4, die in der
Nähe des Lufteinspeisungsende 2 vorgesehen sind, eingespeist.
Im Vergleich zu dem System zum Sammeln von Staub in einem
Tunnel des Typs mit einem Nebenleitungstunnel ist das System
zum Sammeln von Staub in einem Tunnel des
Deckeninstallationstyps dahingehend vorteilhaft, daß die Installationskosten
geringer sind, da es nicht notwendig ist, den
Nebenleitungstunnel zu bilden.
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In dem System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel des
Dekkeninstallationstyps, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, sind zwei
Staubsammler 3 in der Staubsammelkammer 2 auf solche Weise
vorgesehen, daß sie durch eine Trenntafel 6 voneinander
getrennt sind. Insbesondere ist die Staubsammelkammer durch die
Trenntafel 6 in zwei Teile unterteilt, in denen jeweils die
Staubsammler vorgesehen sind. Zwei Luftgebläse 4 eines
Axialflußtyps mit zylindrischem Gehäuse 4b sind an dem
Lufteinspeistungsende 2b der Staubsammelkammer 2 vorgesehen, und die
Luftansaugeinlässe 7 sind an dem Luftansaugende der
Staubsammelkammer 2 vorgesehen. Die Luft in dem oberen Bereich des
Tunnels wird durch die Luftansaugeinlässe 7 linear entlang
der zentralen Achse des Tunnels in die Staubsammelkammer
eingesaugt und mit den Saubsammlern 3 gereinigt, und die derart
gereinigte Luft wird linear in die Tunnel mit den
Luftgebläsen 4 durch Lufteinspeisungsauslässe 4a eingespeist.
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Die Deckentafel 5 dient als eine Basistafel, die die
Staubsammler etc. unterstützt. Im allgemeinen erstreckt sich die
Deckentafel 5 zu den Luftbereitstellungsauslässen 4a des
Luftgebläses 4 und ist als Vorrichtung nutzbar zum Schaffen
von Zugang an die Luftgebläse für eine Inspektion oder
Wartung.
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Im Falle der Fig. 3 sind nur zwei Staubsammler 3 vorgesehen.
Jedoch in dem Fall, daß mehr als zwei Staubsammler verwendet
werden, sind diese versetzt in den Staubsammelkammern von dem
Luftansaugende 2a zu dem Lufteinspeisungsende 2b angeordnet.
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In dem in Fig. 3 gezeigten System zum Sammeln von Staub in
einem Tunnel wird das Luftansaugende 2a der Staubsammelkammer
2 als Luftansaugeinlässe 7 verwendet. Andererseits ist ein
System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel des
Deckeninstallationstyps verfügbar, in dem, wie in Fig. 4 gezeigt, das
dem oben beschriebenen Luftansaugende entsprechende Ende der
Staubsammelkammer geschlossen ist, und entsprechend ein
Luftansaugeinlaß in dem Endabschnitt der Deckentafel 5 (im
folgenden entsprechend "System zum Sammeln von Staub in einem
Tunnel des Aufwärtssaugtyps" bezeichnet) geöffnet ist.
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In dem System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel des
Aufsaugtyps, wie er in Fig. 4 gezeigt ist, ist das
Luftansaugende 2a der Staubsammelkammer 2, das durch die Deckentafel 5
bestimmt ist, mit einer verschließenden Tafel 8 geschlossen,
und stattdessen ist ein rechteckiger, fensterförmiger
Luftansaugeinlaß 9 in der Deckentafel 5 in der Nähe der
verschließenden Tafel 8 ausgebildet. Die verschmutzte Luft in dem
Tunnel wird durch den Luftansaugeinlaß 9 in die
Staubsammelkammer, wie durch die Pfeile dargestellt, geleitet, und mit den
Staubsammlern 3 gereinigt. Die derart gereinigte Luft wird
mit den Luftgebläsen 4 in den Tunnel eingespeist.
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Ein System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der JP-A-63-319 072
bekannt. Ein Luftventilationssystem, jedoch kein System zum
Sammeln von Staub, ist in der CH-A-433424 gezeigt, in der
eine Öffnung in der Deckentafel gezeigt wird, die als ein
langer Schlitz mit abgerundeten Kanten ausgebildet ist. Die Form
des Schlitzes ist so ausgelegt, daß die Druckverteilung
entlang des Kanals des Ventilationssystems ausgeglichen wird
durch Angleichen eines Reibungsterms und eines Terms, der
eine Druckänderung aufgrund des Freilassens oder des
Einspeisens eines Luftstroms entlang der Tunnellänge berücksichtigt.
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Der Raum zur Installation eines Systems zur Staubsammlung ist
aufgrund von Einschränkungen in den Versorgungseinrichtungen
begrenzt. Es ist wünschenswert, die Flußrate gereinigter Luft
so sehr zu wie möglich zu erhöhen unter größtmöglicher
Verringerung des Installationsraums pro Station.
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Bei dem oben beschriebenen Staubsammelsystem des
Aufwärtssaugtyps ist der Luftansaugeinlaß 9 in der Deckentafel 5 auf
solche Weise ausgebildet, daß seine Kanten senkrecht zu der
Deckentafel sind. Daher bildet die in die Staubsammelkammer 2
eingesaugte Luft eine Flußkontraktion, wie in Fig. 5 gezeigt
ist, d.h. daß die in die Staubsammelkammer eingesaugte Luft
dazu neigt, sich nach Austritt an den vorderseitigen und
rückseitigen Kanten 9a und 9b des Luftansaugeinlasses 9 im
Zentrum des Staubsammlers 3 zu konzentrieren. Als Folge davon
wird die Kapazität des Staubsammlers nur zu 85 bis 90 %
ausgenutzt und der Druckabfall an dem Luftansaugeinlaß 9 beträgt
bis zu 5 bis 10 %.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist es eine allgemeine Aufgabe dieser
Erfindung, ein System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel zu
schaffen, bei dem diese Schwierigkeiten überwunden sind, um
dadurch die Reinheit der Luft in einem Tunnel zu verbessern.
Dies wird ausführlicher beschrieben werden.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht auch darin, ein System zum
Sammeln von Staub in einem Tunnel des Aufwärtssaugtyps zu
schaffen, das eine hohe Staubsammeleffizienz aufweist, die
zuvor beschriebenen Schwierigkeiten vermeidet und bei dem die
Staubsammler bei ihrer vollen Kapazität arbeiten können.
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Die vorhergehenden Aufgaben und andere Aufgaben der Erfindung
werden durch ein System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel
gemäß dem Anspruch gelöst.
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Gemäß dem Patentanspruch dieser Erfindung weist in einem
System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel des
Aufwärtssaugtyps der in der Deckentafel ausgebildete Luftansaugeinlaß
eine erste, stromaufwärts gelegene Wand auf, deren obere und
untere Kanten kontinuierlich unter einem ersten Radius R&sub1; und
einem zweiten Radius R&sub2;, der kleiner als der erste Radius
ist, jeweils abgerundet sind, sowie eine zweite Wand, die
davon stromabwärts gelegen ist, deren obere und untere Kanten
kontinuierlich unter dem zweiten und ersten Radius abgerundet
sind. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, daß R&sub1; = t bis
3t, und R&sub2; = t/5 bis t/3, wobei t die Dicke der Deckentafel
ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den begleitenden Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine Längsquerschnittsansicht, die die wesentlichen
Bauteile in einem System zum Sammeln von Staub in einem
Tunnel gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung zeigt;
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Fig. 2(A) eine perspektivische Ansicht, die ein typisches
Beispiel eines herkömmlichen Systems zum Sammeln von Staub in
einem Tunnel des Typs mit Nebenleitungstunnel zeigt;
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Fig. 2(B) eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel
eines herkömmlichen Systems zum Sammeln von Staub in einem
Tunnel des Deckeninstallationstyps zeigt;
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Fig. 3(A) und 3(B) eine Draufsicht und eine
Längsschnittansicht des Systems zum Sammeln von Staub in einem Tunnel des
Deckeninstallationstyps, das in Fig. 2(B) gezeigt ist;
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Fig. 4 eine Längsschnittansicht, die ein typisches Beispiel
eines Systems zum Sammeln von Staub in einem Tunnel des
Aufwärtssaugtyps zeigt; und
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Fig. 5 eine Längsschnittansicht, die die wesentlichen Teile
des Systems zum Sammeln von Staub in einem Tunnel, das in
Fig. 4 dargestellt ist, zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In dem System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel des
Aufwärtssaugtyps gemäß der Erfindung weist der in der
Deckentafel ausgebildete Luftansaugeinlaß eine erste stromaufwärts
gelegene Wand und eine zweite davon stromabwärts gelegene
Wand auf, deren obere und untere Kanten kontinuierlich mit
zwei unterschiedlichen Radien derart abgerundet sind, daß die
erste und zweite Wand eine Neigung zur Richtung des
Luftstroms aufweisen. Als Folge davon werden die Schwierigkeiten
überwunden, daß der die Deckentafel an den Kanten des
Luftansaugeinlasses verlaßende Luftstrom ungleichmäßig fließt, was
einen Druckabfall hervorrufen würde.
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Ein System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung wird nun in bezug auf Fig. 1
beschrieben.
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Ein System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel des
Aufwärtssaugtyps ist in Fig. 1 gezeigt. In dem System wird
verunreinigte Luft in eine Staubsammelkammer 2 durch einen
Luftansaugeinlaß 9 geleitet, wie durch die Pfeile dargestellt
ist. Der Luftansaugeinlaß 9 weist eine stromaufwärts gelegene
Wand 9a und eine stromabwärts gelegene Wand 9b auf, die einen
nach innen gekrümmten Querschnitt aufweisen. Insbesondere
sind die oberen und unteren Kanten der stromaufwärts
gelegenen Wand 9a kontinuierlich mit den Radien R&sub1; und R&sub2; (R&sub1; > R&sub2;)
abgerundet, und auf ähnliche Weise sind die oberen und
unteren Kanten der stromabwärts gelegenen Wand 9b kontinuierlich
jeweils mit den Radien R&sub2; und R&sub1; abgerundet. Folglich wird die
verunreinigte Luft durch den Luftansaugeinlaß 9a in die
Staubsammelkammer 2 schräg nach oben entlang der Gradienten
der stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Wände 9a und 9b
gesaugt. Daher wird der so angesaugten Luft ermöglicht, daß
sie sich entlang der Deckentafel bewegt, wodurch keine
Flußkontraktion gebildet wird. Die Luft fließt im wesentlichen
zur gesamten Luftansaugfläche des Staubsammlers 3, so daß sie
mit hoher Effizienz bei Auftreffen auf die nicht gezeigten
Elektrodentafeln gereinigt wird. Zusätzlich wird der
Druckabfall an dem Luftansaugeinlaß 9 minimiert.
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Es ist aus der obigen Beschreibung offensichtlich, daß das
System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel die folgenden
Effekte oder Vorteile aufweist:
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In dem System zum Sammeln von Staub in einem Tunnel des
Aufwärtssaugtyps gemäß der Erfindung weist der in der
Deckentafel gebildete Luftansaugeinlaß eine erste stromaufwärts
gelegene Wand auf, deren obere und untere Kanten kontinuierlich
mit dem ersten Radius und zweiten Radius, der kleiner ist als
der erste Radius, jeweils abgerundet sind, und eine
stromabwärts gelegene zweite Wand, deren obere und untere Kanten
kontinuierlich jeweils mit dem zweiten und ersten Radius
abgerundet sind. Als Folge davon wird die Schwierigkeit im
wesentlichen überwunden, die der Luftstrom beim Verlassen der
Deckentafel an dem Luftansaugeinlaß aufweist. Dementsprechend
wird eine Konzentration des Luftstroms an dem zentralen
Bereich der Luftansaugoberfläche des Staubsammlers im
wesentlichen unterdrückt, und der Druckabfall wird minimiert, wobei
die Staubsammeleffizienz um 10 bis 15 % erhöht wird.
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Obwohl die Erfindung in bezug auf die die bevorzugte
Ausführungsform beschrieben wurde, ist es dem Fachmann
offensichtlich,
daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen denkbar
sind, ohne von der Erfindung abzuweichen und daher sollen
durch die beiliegenden Ansprüche alle solche Änderungen und
Abwandlungen abgedeckt sein, die innerhalb des Bereichs der
Erfindung liegen.