DE10146000A1

DE10146000A1 - Abzug

Info

Publication number: DE10146000A1
Application number: DE10146000A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Gaertner; Juergen Liebsch
Original assignee: Waldner Laboreinrichtungen GmbH and Co
Current assignee: Waldner Laboreinrichtungen GmbH and Co
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2003-01-16
Also published as: JP4189318B2; MXPA04002463A; US20040242143A1; DK1444057T3; HK1072394A1; PT1444057E; ES2364748T3; ATE515333T1; CA2454280A1; JP2005502856A; EP1444057B8; EP1444057A1; WO2003024631A1; CN1287914C; AU2002321305B2; CA2454280C; JP2007212132A; EP1444057B1; CN1555296A; US9266154B2

Abstract

Abzug mit einem Gehäuse, in dem sich ein Arbeitsraum 3 befindet, der an einer Seite offen ist. Um die Gefahr eines Schadstoffausbruchs zu verringern und insbesondere Totraumgebiete an den Innenflächen der Seitenwände und des Bodens im Arbeitsraum 3 zu vermeiden, sind Einrichtungen vorgesehen, die Zusatzluftstrahlen 21, 22 unter einem spitzen Winkel zu den Innenflächen des Arbeitsraumes 3 einblasen, derart, daß sich diese Zusatzluftstrahlen 21, 22 an die Innenflächen anlegen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abzug mit einem Gehäuse, in dem sich ein Arbeitsraum befindet, der an einer Seite offen ist.
Abzüge dieser Art sind allgemein bekannt und auf dem Markt erhältlich. Sie unterliegen bestimmten Normen bezüglich eines möglichen Schadstoffaustritts.

Hierzu ist es aus der DE 197 12 975 A1 bekannt, die Ausbruchsicherheit von Abzügen über Luftschleier zu erhöhen, die quer zur Öffnung des Arbeitsraumes insbesondere von der Unterseite nach oben geblasen werden. Hierdurch ist es zwar möglich, die Ausbruchssicherheit gegenüber Störungen von außen zu verbessern, es kann jedoch nicht verhindert werden, daß sich beispielsweise schwere Gase am Boden des Arbeitsraumes oder leichte Gase oberhalb der Öffnung des Arbeitsraumes ansammeln.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, einen Abzug der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine Ansammlung von Schadstoffen an den Seitenwänden und dem Boden des Arbeitsraumes im Gehäuse vermieden wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch an der offenen Seite des Arbeitsraumes angeordnete Einrichtungen gelöst, die Frischluftstrahlen unter einem spitzen Winkel zur Innenfläche der Gehäuseseitenwände und der Gehäusebodenfläche in das Gehäuseinnere ausgeben.

Besonders bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Abzugs sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 14.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Längsschnittansicht des Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels längs der Linie A-A,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Vorderkantenprofils des Ausführungsbeispiels,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Seitenpfostenprofils des Ausführungsbeispiels,
Fig. 5 die Zulufteinrichtung des Ausführungsbeispiels im einzelnen und
Fig. 6 die Wirkung der erfindungsgemäßen Ausbildung hinsichtlich der Verringerung der Gefahr eines Schadstoffausbruchs.
Der in Fig. 1 dargestellte Abzug besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem Boden oder einer Tischplatte 2, das bis auf eine durch ein Schiebefenster 9 verschließbare Öffnung den Arbeitsraum 3 des Abzuges allseits umschließt. Eine Prallwand 4 verläuft über die Rückwand des Abzuges im Arbeitsraum 3. Zwischen der Prallwand 4 und Gehäusewänden sind Öffnungen 5a, b, c und d vorgesehen und die hinter der Prallwand 4 befindliche Kammer wird über einen Sammelkanal 6 abgesaugt, der an ein Abluftsystem 7 angeschlossen ist.
Die Seitenpfosten des Gehäuses 1 des Abzuges sind als strömungstechnisch geformte Aluminiumpfosten 8, vorzugsweise als flugzeugtragflächenartiges Profilteil mit nach vorne gerichteter Anströmfläche ausgebildet, wobei das Schiebefenster 9 ein strömungstechnisch entsprechend geformtes Einströmprofilteil 10 aufweist. Die Vorderkante der Tischplatte 2 besteht gleichfalls aus einem strömungstechnisch geformten Einströmprofil 11, das gleichfalls ein flugzeugtragflächenartiges Profilteil mit nach vorne gerichteter Anströmfläche sein kann.
Über dem Abzug ist ein Zuluftstutzen 12 angeordnet, aus dem Zuluft in den Abzug, d. h. in den Arbeitsraum 3 eingeblasen wird. Diese Zuluft kann aus dem Außenraum oder aus einem bauseitigen Zuluftnetz stammen. Die Mengen der eingeblasenen Luft werden über einen Regler 13 geregelt, der aus einem Differenzdruck- oder Strömungssensor, einer Regelklappe, einem Motor und einer zentralen elektronischen Regeleinheit besteht, in einen Verteilungssammelkanal 14 eingeblasen und durch einen Zuluftdüse 15 in den Arbeitsraum 3 eingeführt, der aus einer Kammer besteht, die von den Flächenteilen 16 und 16a begrenzt ist. Im unteren Bereich der Kammer, die düsenartig ausgebildet ist, befinden sich Umlenkprofile 17, die einen Freistrahl 18 nach innen in den Arbeitsraum 3 des Abzugs lenken. Die Ausbildung der Zulufteinrichtung wird später im einzelnen anhand von Fig. 5 beschrieben.
Wie es weiterhin in Fig. 1 dargestellt ist, ist das Einströmprofil 11 an der Vorderkante der Tischplatte 2 so ausgebildet, daß auf beiden Seiten jeweils ein Luftstrahl 22 schräg unter einem spitzen Winkel zur Bodenfläche in das Gehäuseinnere geblasen wird derart, daß dieser Luftstrahl 22durch die einströmende Luft auf die Tischplatte umgelenkt wird und an der Tischplatte bis zur Öffnung 5b zwischen der Prallwand 4 und der Rückseite des Abzugs entlangstreicht.
Auch die Profilteile der Seitenpfosten 8 sind so ausgebildet, daß sie Stützstrahlen 21 in das Gehäuseinnere ausgeben, die gleichfalls unter einem spitzen Winkel zu den Innenflächen der Seitenwände des Gehäuses ausgeblasen werden.
Aus Fig. 2, die eine Schnittansicht des Abzuges längs der Linie A-A in Fig. 1 zeigt, ist der Verlauf der Luftstrahlen 21, 22 im einzelnen ersichtlich. Das heißt, daß aus dem Profilteil, das die Seitenpfosten 8 bildet, Luftstrahlen 22 unter einem spitzen Winkel zu den Innenflächen der Seitenwände austreten, die durch die nachströmende Luft an die Seitenwände angelegt werden und in die Abzugsöffnungen 5d und 5e gehen. Zusätzlich strömt aus dem Vorderkantenprofil 11 ein aus mehreren Luftstrahlen 21 gebildeter Zuluftschleier über die Tischplatte 2.
Fig. 3 zeigt die Tischplatte 2 und das Einströmprofil 11 an ihrer Vorderkante im einzelnen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Profilteil 11 als Hohlprofil ausgebildet und strömt über einen Luftanschluß 24 Luft in das Profilteil 11. Diese Luft entweicht durch Fräsungen 23, beispielsweise in Form von Schlitzen oder Düsen derart, daß ein im spitzen Winkel in das Innere des Abzug einblasender Luftstrahl 11 entsteht, der sich an die Oberfläche der Tischplatte 2 anlegt.
Fig. 4 zeigt dementsprechend ein Profil der Seitenpfosten 8, das gleichfalls als Hohlkammerprofil ausgebildet ist. Luft, die durch eine Öffnung oder Düse 26 im spitzen Winkel in den Arbeitsraum 3 des Abzugs einströmt, legt sich dann an die Innenfläche des Seitenteils 27 an.
Die Einrichtungen zur Erzeugung der zusätzlichen Luftstrahlen 21, 22 können im Abstand von der Profilanströmseite oder direkt hinter der Profilanströmseite der Profilteile 8, 11 vorgesehen sein.
Fig. 5 zeigt den oberen Bereich des Abzuges und hier insbesondere die Zulufteinrichtung. Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, kommt die Zuluft über einen Zuluftventilator oder einen anderen Ventilator, teilt sich über eine Druckkammer 28 und wird über eine Düse als Freistahl 18 in den Arbeitsraum 3 des Abzugs geblasen, die aus den Gehäuseseiten und den beiden Teilen 16 und 16a der bereits erwähnten Kammer besteht.
Im unteren Bereich dieser Kammer, d. h. im unteren Bereich der Teile 16 und 16a sind Umlenkprofile 17 vorgeshen, die so ausgebildet sind, daß der Freistahl von der Düse zunächst gekrümmt und dann nach innen umgelenkt wird, so daß er zusammen mit dem Impuls der von außen einströmenden Luft in einem Winkel von 45° zur Vertikalen nach innen in den Arbeitsraum 3 des Abzugs einströmt. Diese Zuluft vereint sich mit der Luft, die von außen in den Arbeitsraum 3 einströmt.
Fig. 6 zeigt die Wirkung der Luftstrahlen 22 im einzelnen. Entsprechendes gilt auch für die Luftstrahlen 21.
Fig. 6A zeigt, daß sich die einströmende Luft 30 an das Einströmprofil an der Vorderkante der Tischplatte 2 anlegt aber nicht an die Tischplattenoberfläche herankommt, so daß sich ein Rückstromgebiet 31 ergibt, in das Luft vom Inneren des Arbeitsraumes 3 des Abzuges bis zur Abrißkante strömt und in dem sich dadurch Schadstoffe ansammeln können.
Wie es in Fig. 6b dargestellt ist, lehnt sich der zusätzliche Luftstrahl 22 aufgrund der Kraft der in den Abzug einströmenden Luft 30 direkt an die Oberfläche der Tischplatte 2 an bis er in den Öffnungen 5d und 5e verschwindet.
Bei eingeschalteter Ausblasung der Luftstrahlen an der Tischplatte und an beiden Seiten kann dadurch eine Wandreibung weitgehendst ausgeschaltet werden, so daß die Luft über die gesamte Fläche des Arbeitsraumes 3 nach innen strömt und hinter der Prallwand 4 verschwindet.
Diese Ausbildung hat insbesondere bei dem Arbeiten mit schweren Gasen den Vorteil, daß diese zur Oberfläche der Tischplatte absinken und durch den nach hinten gerichteten Strömungsanteil direkt an der unteren Absaugöffnung 5b des Arbeitsraumes 3 verschwinden.
Durch die Einströmung der Zusatzluft als Freistrahl 18 im oberen Bereich des Abzuges am Umlenkteil 17 wird auch der Bereich des Profils des Schiebefensters 9 von Frischluft umströmt, so daß auch an der Oberkante des Schiebefensters 9 keine Luft austreten kann.
Die Kombination aus dem Freistrahl 18 und den Wand- bzw. Bodenstrahlen 21, 22 erzeugt daher ein ideales Strömungsbild im Abzug.
Mögliche Bemessungen der beiden seitlichen Luftstrahlen 22 sind derart, daß diese etwa 15 bis 20 m³/h ausmachen. Der untere Luftstrahl 21 hat eine Luftmenge von 10 m³/h pro lfd. Meter. Die Luftgeschwindigkeit beträgt 2 m pro Sekunde. Der Auslenkwinkel der Luftstrahlen 21, 22 liegt vorzugsweise bei etwa 20°, so daß diese unter einem spitzen Winkel zu den Innenflächen im Arbeitsraum 3 ausströmen. Der obere Freistrahl 18 am Umlenkprofil 17 wird nicht an eine Wand angelenkt, sondern in Form eines Freistrahles vor den Raum geblasen. Er benötigt daher eine wesentlich höhere Luftmenge von ca. 100 bis 150 m³/h pro lfd. Meter Abzugsbreite. Ein Abzug mit einer Breite von 1.500 mm kommt daher mit einem Freistrahl von 150 m³/h und mit Wandstrahlen von ca. 50 bis 60 m³/h aus.
Da ein derartiger Abzug mit einer Luftregelung betrieben werden kann, benötigt er bei geschlossenem Schiebefenster 150 m³/h. Vorzugsweise ist die Ausbildung derart, daß bei geöffnetem Schiebefenster der Abzug 900 m³/h absaugt und alle Wand- und Stützstrahlen erzeugt werden.
Beim Schließen des Schiebefensters 9 wird der Freistrahl 18 an dem Umlenkprofil 17 abgeschaltet, so daß der Abzug bei geschlossenem Schiebefenster auf ca. 150 m³/h Luftbedarf abgesenkt werden kann. Es empfiehlt sich daher den Abzug mit einer Regelung zu betreiben, die die Stellung des vertikalen Schiebefensters 9 mißt. Öffnet das vertikale Schiebefenster 9 um mehr als 50% dann wird der Freistrahl 18 an dem Umlenkprofil 17 eingeschaltet. Das gleiche gilt auch dann, wenn sich das horizontale Schiebefenster des Abzuges um mehr als 10 bis 20 mm öffnet. Ansonsten ist der Freistrahl 18 abgeschaltet.
Bei einem Abzug im Nachtbetrieb können auch die Wandstrahlen 21, 22 abgeschaltet sein, so daß der Abzug je nach Bedarfssituation immer mit einer geringen Luftmenge gefahren werden kann, was einen deutlichen Vorteil gegenüber einem herkömmlichen Schleierabzug darstellt. Die Abluftmenge beträgt dann 100 m³/h.
Da die Stützstrahlen einen wesentlichen Einfluß auf die Funktion des Abzuges haben, müssen sie im Zuge der geforderten Überwachung der lufttechnischen Funktion des Abzuges laufend geprüft und überwacht werden. Diese Überwachung kann mit einem Differenzdrucksensor im Überdruckbereich der Einblasung ausgeführt werden. Bei Fehlfunktion erfolgt eine Alarmierung.
Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abzuges zeigt eine hohe Stabilität gegenüber einer Seiten- oder Schrägströmung, indem ein Totraumgebiet an den Abzugsflächen oder an den Abzugsschiebern verhindert wird. Es ist weiterhin für eine sehr gute Absaugung von schweren Gasen gesorgt, da diese zur Tischplatte 2 absinken und durch den Zusatzluftstrahl 22 in die Öffnung 5b eingeblasen werden. Wird im Abzug mit leichten Gasen gearbeitet, so sorgt der Freistrahl 18 an dem Umlenkprofil 17 dafür, daß leichte Gase, die sich im Arbeitsraum 3 oben oberhalb dieses Stützstrahles 18 bilden, zuverlässig in dem oberen Bereich des Abzuges festgehalten werden und den unteren Arbeitsbereich nicht kontaminieren können.
Die erfindungsgemäße Ausbildung, bei der zusätzliche Luftstrahlen 21, 22, 18 erzeugt werden, kann mit der Abzugregelung so verknüpft werden, daß der Abzug mit einer möglichst geringen Luftmenge betrieben werden kann.

Claims

1. Abzug mit einem Gehäuse, in dem sich ein Arbeitsraum befindet, der an einer Seite offen ist, gekennzeichnet durch an der offenen Seite angeordnete Einrichtungen, die Luftstrahlen unter einem spitzen Winkel zu den Innenflächen der Gehäuseseitenwände und des Gehäusebodens in das Gehäuseinnere ausgeben.

2. Abzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenpfosten und die Vorderkante des Arbeitsraumes an der offenen Seite als Strömungsprofilteile mit nach vorne gerichteter Anströmfläche ausgebildet sind und die Einrichtungen, die die Luftstrahlen erzeugen, an den Profilteilen vorgesehen sind.

3. Abzug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilteile als Hohlprofile ausgebildet sind, deren Innenraum mit einer Luftversorgung verbunden ist und in denen sich Öffnungen befinden, aus denen die Luftstrahlen austreten können.

4. Abzug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittswinkel zur Innenfläche des Gehäuses bei etwa 20° liegt.

5. Abzug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als Düsen ausgebildet sind.

6. Abzug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als Schlitz ausgebildet sind.

7. Abzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der offenen Seite ein vertikales Schiebefenster vorgesehen ist und eine Freistrahleinrichtung vorgesehen ist, die einen Freistrahl erzeugt, der über ein Umlenkprofil in das Innere des Arbeitsraumes gelenkt wird.

8. Abzug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterkante des Schiebefensters ein Strömungsprofil ausgebildet ist.

9. Abzug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Freistrahl in Abhängigkeit von der Stellung des Schiebefensters an- und abschaltbar ist.

10. Abzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahlen durch einen gemeinsamen Ventilator in einer Luftmenge von 10 bis 15 m³/h erzeugt werden.

11. Abzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Prallwand, die vor der Rückwand des Abzuges im Arbeitsraum verläuft und so ausgebildet ist, daß die Luftstrahlen, die an den Innenwandflächen und der Bodenfläche entlanggehen, direkt zwischen die Prallwand und die umgebenden Gehäusewände eingesaugt werden.

12. Abzug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Freistrahl aus Luft von einem Zuluftnetz oder aus Luft von einem Ventilator aus dem umgebenden Raum gebildet wird.

13. Abzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Luftregelung, die alle Luftstrahlen einschließt.

14. Abzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung, die die Zulufteinblasung durch die Luftstrahlen überwacht.