DE102004048632A1 - Non smokers protection device e.g. for removing bad air, has air convection generator with blower unit and extraction unit with blower unit creates barrier curtain by blowing out air separating - Google Patents

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Abstract

The device has an air convection generator (9) with a blower unit (1, 3, 11) and an extraction unit (10, 12, 15, 16). The blower unit creates a barrier curtain by blowing out air, which separates a smoking area (8a) from a non-smoking area (8b). The extraction unit extracts the ambient air from the smoking area in the immediate vicinity of the blown out air and that the extent (6) of the barrier curtain only covers a fraction of the height of the smoking area.

Description

Nahezu jeder Praktiker weiß, daß eine normale herkömmliche Absaugung versagt, wenn es um thermische oder dynamische Prozesse der Schadstoffentstehung bzw. -verteilung oder um Flächenquellen geht.Nearly every practitioner knows that one normal conventional Suction fails when it comes to thermal or dynamic processes pollutant formation or distribution or area sources goes.

Stationäre Punktquellen sind mit einer Direktabsaugung (Rohr oder Ansaugtrichter) mehr oder weniger sicher zu erfassen.Stationary point sources are more or less with a direct suction (pipe or suction funnel) safe to capture.

Wenn bei einer freien Saugöffnung, wie z. B. ein Rohr oder Ansaugtrichter, ein Gas angesaugt wird, verteilt sich die Saugwirkung an der Ansaugöffnung nahezu gleichmäßig. Die Gase verschwinden in dieser (Ab)-Saugsenke kontinuierlich und gleichmäßig.If at a free suction opening, such as B. a pipe or suction funnel, a gas is sucked in, The suction at the intake differs almost uniformly. The Gases disappear continuously and evenly in this (suction) sink.

Deswegen herrscht bei einer freien Saugöffnung in einem Abstand, der dem Öffnungsdurchmesser entspricht, nur noch ca. 5 % der Absauggeschwindigkeit im Öffnungsquerschnitt vor.therefore prevails at a free suction opening at a distance equal to the opening diameter corresponds to only about 5% of the extraction speed in the opening cross-section in front.

In der realen Umwelt (nahezu konstante Druckverhältnisse vorausgesetzt) unterliegen jedoch fast alle Prozesse in Räumen einem turbulenzähnlichemchaotischen Strömungszustand.In subject to the real environment (assuming almost constant pressure conditions) however, almost all processes in rooms a turbulence-like chaotic Flow state.

Als Zustand erhöhter Temperatur der Gase, Rauche und Dämpfe wird der Temperaturbereich oberhalb der jeweiligen Raum- bzw. Umgebungstemperatur definiert.When Condition increased Temperature of gases, fumes and vapors will be the temperature range above the respective room or ambient temperature defined.

Die Erfassung und Absaugung von Gasen, Rauchen, Dämpfen und luftgetragenen Fremdstoffen aus Räumen insbesondere in für Menschen begehbaren Kabinen und Bereichen unterliegen den Gesetzmäßigkeiten einer Raumströmung. Gegenüber der Wirkung eines Luftstrahles bzw. eines -schleiers hat die Saugwirkung eine relativ untergeordnete Bedeutung. Eigene Beobachtungen und Versuche haben erkennen lassen, daß eine (Ab)-Saugsenke in unmittelbarer Nähe des Entstehungsortes eines Luftstrahles bzw. -schleiers keine bzw. nur geringe und damit vernachlässigbare Beeinträchtigung der Wirkungen derselben zeigte.The Collection and extraction of gases, fumes, vapors and airborne contaminants clear especially in for People walk-in cabins and areas are subject to the laws a space flow. Opposite the The effect of an air jet or a veil has the suction effect a relatively minor meaning. Own observations and Experiments have indicated that a (suction) sink in the immediate Near the Origin of an air jet or veil none or only small and therefore negligible impairment the effects of the same showed.

Es sind Verfahren der vorbezeichneten Gattung bekannt, bei denen mittels Luftschleiertechnik über den gesamten Bereich der Öffnung von Absaugkabinen, diese so abgeschirmt werden, daß keine Gase Rauche, Dämpfe oder luftgetragene Fremdstoffe ein- bzw. austreten können. Je größer diese Öffnungen sind, desto größer ist auch der lüftungstechnische Aufwand. Schwierigkeiten ergeben sich bei Strömungsprozessen in begehbaren Kabinen und Bereichen, in denen eine Konvektionsströmung durch thermische oder dynamische Prozesse erzeugt wird.It Methods of the aforementioned type are known in which means Air curtain technology over the entire area of the opening of extraction cabins, these are screened so that no gases Smoke, fumes or airborne contaminants can enter or exit. ever larger these openings are, the bigger also the ventilation Effort. Difficulties arise in flow processes in walk-in Cabins and areas where a convection flow through thermal or dynamic processes is generated.

Eigene Beobachtungen und Versuche zeigten, daß in begehbaren Kabinen und Bereichen mit festen Trennwänden und mind. einer Öffnung (7) bei Auftreten einer thermischen nach oben gerichteten Konvektion in einem geringen Abstand zu einer Trennwand (1) sich eine Luftströmung in Richtung der Öffnung (7) ausbildet, wenn diese auf eine feste Begrenzungsfläche (2) trifft. Dieser Effekt tritt auch ein, wenn in der festen Begrenzungsfläche (2) eine oder mehrerer Abluftöffnungen (3) vorhanden sind.Our own observations and experiments showed that in walk-in cabins and areas with fixed partitions and at least one opening ( 7 ) when a thermal upward convection occurs at a small distance to a partition wall ( 1 ) an air flow in the direction of the opening ( 7 ), when they are placed on a fixed boundary surface ( 2 ) meets. This effect also occurs when in the fixed boundary surface ( 2 ) one or more exhaust openings ( 3 ) available.

Diese schwadenartig (4) strömenden Gase, Rauche und Dämpfe haben eine relativ geringe Schichtdicke aber eine relativ große Schichtbreite.This swathy ( 4 ) flowing gases, fumes and vapors have a relatively small layer thickness but a relatively large layer width.

Desweiteren gibt es in der Technik Prozesse, in denen bei relativ konstanten Volumenverhältnissen durch thermische oder andere Prozesse eine Druckerhöhung stattfindet, wie z. B. bei Wärmetrocknungsschränken, Autoklaven, Glühöfen etc..Furthermore In technology there are processes in which, at relatively constant volume ratios thermal or other processes increase the pressure, such as B. in heat drying cabinets, autoclaves, Annealing furnaces etc.

Bei einer plötzlichen Volumenänderung, wie z. B. Öffnung einer Tür/Klappe, erfolgt ein Gasausbruch an der sich öffnenden Tür/Klappe.at a sudden Volume change, such as B. opening a door / flap, a gas eruption occurs at the opening door / flap.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine technische Vorrichtung bereitzustellen, welche

  • – das Austreten von Gasen, Rauchen, Dämpfen und luftgetragenen Fremdstoffen aus bestimmten Bereichen verhindert und
  • – gleichzeitig die Gase, Rauche, Dämpfe und luftgetragenen Fremdstoffe sicher ableitet.
The invention has for its object to provide a method and a technical device, which
  • - Prevents the escape of gases, fumes, vapors and airborne contaminants from certain areas and
  • - at the same time the gases, fumes, vapors and airborne foreign matter safely dissipates.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Bereich der Austrittsöffnung von Gasen, Rauchen, Dämpfen und luftgetragenen Partikeln eine technische Vorrichtung mit dem Sperrschleiersaugprinzip verwendet wird.These The object is achieved by the fact that in the Area of the outlet of gases, smoking, steaming and airborne particles a technical device with the Sperrschleiersaugprinzip is used.

Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß diese Vorrichtung mindestens

  • – ein Strömungselement (8) mit Luftaustrittsöffnungen (5) zur Erzeugung eines Sperrschleiers (9) und
  • – ein Strömungselement (10) mit Lufteintrittsöffnungen (6) zur Erzeugung einer (Ab)-Saugsenke (11)
besitz.The problem is inventively solved in that this device at least
  • A flow element ( 8th ) with air outlet openings ( 5 ) for producing a barrier veil ( 9 ) and
  • A flow element ( 10 ) with air inlets ( 6 ) for producing a (suction) sink ( 11 )
possession.

Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß die strömungsbildenden Luftein-(5) und Luftaustrittsöffnungen (6) in Kombination nahe beieinander liegen.The solution according to the invention is characterized in particular in that the flow-forming air inlet ( 5 ) and air outlet openings ( 6 ) in combination are close to each other.

In der bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Luftströmungselement (8) zur Erzeugung des Sperrschleiers (9) ein unabhängiger Strömungskanal. Der Strömungskanal ist als Hohlelement mit fester Umhüllung vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff ausgebildet.In the preferred embodiment, the air flow element according to the invention ( 8th ) for producing the barrier veil ( 9 ) an independent flow channel. The flow channel is formed as a hollow element with a solid envelope, preferably made of metal or plastic.

Die Länge des Hohlelementes ist um ein Vielfaches größer als die Breite und Höhe.The Length of the Hollow element is many times larger than the width and height.

Sein Querschnitt ist an keine bestimmte geometrische Form gebunden. Im wesentlichen sollte er rechteckig, trapezförmig oder rund sein Zur Erzeugung des Sperrschleiers (9) wird im wesentlichen ein als Ventilator ausgebildetes Mittel eingesetzt, der Luft durch zumindest eine Luftöffnung ansaugt und über zumindest eine Luftöffnung in Richtung des Strömungskanals abgibt.Its cross-section is not bound to any particular geometric shape. In essence, it should be rectangular, trapezoidal or round To produce the barrier veil ( 9 ) is essentially used as a fan means which sucks air through at least one air opening and emits at least one air opening in the direction of the flow channel.

Um einen gleichmäßigen Luftaustritt des Sperrschleiers (9) zu erreichen, ist eine Veränderung der Luftmenge über Klappen und/oder Schieber und/oder festeingebaute Leitbleche vorgesehen.To ensure a uniform air outlet of the barrier veil ( 9 ), a change in the amount of air via flaps and / or slides and / or fixed baffles is provided.

In bevorzugter Ausführungsform ist der Strömungskanal mit ein oder mehreren Luftaustrittsöffnungen (6) versehen, die entlang einer Längsseite mittig und/oder einer Längskante des Strömungskanals angeordnet sind. Die Luftaustrittsöffnungen (6) sind vorzugsweise rund, quadratisch oder schlitzartig.In a preferred embodiment, the flow channel with one or more air outlet openings ( 6 ), which are arranged along a longitudinal side center and / or a longitudinal edge of the flow channel. The air outlet openings ( 6 ) are preferably round, square or slot-like.

Die Lage der Luftaustrittsöffnungen (6) sollte, um möglichst stabile Strömungsverhältnisse zu erreichen, in einem gleichmäßigen Abstand zueinander und dem geometrischem Verlauf der jeweiligen Öffnung folgend, angeordnet sein. Eigene Erfahrungen zeigen, daß ein geringes Versetzen der Luftaustrittsöffnungen (6) von der geometrischen Ideallinie, keine Störungen verursachen.The position of the air outlet openings ( 6 ) should, in order to achieve the most stable flow conditions, at a uniform distance from one another and the geometric shape of the respective opening following, be arranged. Our own experience shows that a slight displacement of the air outlet openings ( 6 ) of the geometric ideal line, cause no interference.

Der Strömungswinkel des Sperrschleiers (9) zu einer festen Begrenzungsfläche (2) sollte vorzugsweise 90° betragen.The flow angle of the barrier veil ( 9 ) to a fixed boundary surface ( 2 ) should preferably be 90 °.

Für die wirksame Funktion des Sperrschleiers (9) ist eine Eindringtiefe bzw. eine Wurfweite von ca. ein Zehntel der Höhe eines begehbaren Raumes bzw. der Öffnungsweite einer Tür oder Klappe bei nicht zu hohen Drücken ausreichend.For the effective function of the barrier veil ( 9 ) is a penetration depth or a throw of about one-tenth of the height of a walk-in room or the opening width of a door or flap at not too high pressures sufficient.

In der bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Luftströgungselement (10) zur Erzeugung der Saugsenke ein unabhängiger Strömungskanal. Der Strömungskanal ist als Hohlelement mit fester Umhüllung vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff ausgebildet, dessen Querschnitt an keine bestimmte geometrische Form gebunden ist.In the preferred embodiment, the air delay element according to the invention ( 10 ) to generate the suction sink an independent flow channel. The flow channel is designed as a hollow element with a solid envelope, preferably made of metal or plastic, whose cross section is not bound to any specific geometric shape.

Die Lufteintrittsöffnungen (5) können rund, quadratisch, schlitzartig oder als offener Spalt ausgelegt sein und sind an einer Längskante in einer bestimmten Anzahl und Breite angeordnet. Die freie Lochfläche entspricht vorzugsweise der effektiven Spaltfläche.The air inlets ( 5 ) can be round, square, slot-like or designed as an open gap and are arranged on a longitudinal edge in a certain number and width. The free hole area preferably corresponds to the effective gap area.

Die Anordnung der Lufteintrittsöffnungen (5) kann versetzt, diagonal versetzt oder gerade, jedoch immer regelmäßig sein.The arrangement of the air inlet openings ( 5 ) can be offset, diagonally offset or even, but always regular.

Vorzugsweise wird eine Spaltöffnung mit einer Öffnungsbreite verwendet, die mit der Schichtdicke der schwadenartig strömenden Gase, Rauche und Dämpfe korreliert. Die wirksame Spaltöffnungsbreite liegt im Bereich von wenigen Zentimetern.Preferably becomes a gap opening with an opening width used with the layer thickness of the bubbly flowing gases, Smoke and fumes correlated. The effective gap opening width is in the range of a few centimeters.

Den notwendigen Unterdruck an der Saugsenke kann durch ein als Ventilator ausgebildetes Element erreicht werden, das die zu erfassenden Gase, Rauche oder Dämpfe ansaugt und diese über das Hohlelement sowie zu mindest einer Austrittsöffnung einer Luftbehandlungs- oder Abluftanlage zuführt.The necessary vacuum at the suction can be by a fan trained element can be achieved, the gases to be detected, smoke or vapors sucks and these over the hollow element and at least one outlet opening of an air treatment or exhaust air system supplies.

In der erfindungsgemäßen Ausführungsform liegen die Öffnungen der Strömungskanäle für den Sperrschleier (9) und der Saugsenke (11) längsseitig parallel nahe nebeneinander.In the embodiment of the invention, the openings of the flow channels for the barrier veil ( 9 ) and the suction sink ( 11 ) alongside each other in parallel.

Vorzugsweise sind die beiden Längen gleich groß. Der Mindestabstand zueinander kann kleiner/größer als die Spaltöffnungsbreite sein. Vorzugsweise entspricht der Abstand der Spaltöffnungsbreite.Preferably are the two lengths same size. The minimum distance to each other may be smaller / larger than the gap opening width be. Preferably, the distance corresponds to the gap opening width.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to the drawing Embodiments explained in more detail. It demonstrate:

1: Eine schematische Schnittansicht einer begehbaren Raucherkabine zum sicheren Erfassen von Tabakrauch 1 : A schematic sectional view of a walk-in smoking cabin for the safe detection of tobacco smoke

2: Eine schematische Schnittansicht eines Wärmeschrankes mit geöffneter Tür 2 : A schematic sectional view of a heating cabinet with the door open

In 1 ist die Schnittansicht einer begehbaren Raucherkabine mit integriertem Aschenbechermodul schematisch dargestellt.In 1 is the sectional view of a walk-in smoking cabin with integrated ashtray module shown schematically.

Über dem Aschenbechermodul entsteht z. B. durch glimmende Zigaretten oder heißer Asche ein thermischer Konvektionstrom, der in Richtung der Pfeile nach oben strömt.Above that Ashtray module is created z. B. by smoldering cigarettes or hot Ashes a thermal convection current in the direction of the arrows flows upwards.

An der oberen Begrenzungsfläche (2) wird dieser Konventionsstrom zur offenen und damit begehbaren Seite (7) umgelenkt und breitet sich schwadenartig aus. Er behält dabei im wesentlichen seine Strömungsenergie.At the upper boundary surface ( 2 ), this convention stream becomes an open and thus accessible page ( 7 ) and spreads like a swath. He essentially retains his Flow energy.

Durch den Sperrschleier (9) wird dieser schwadenartig strömender Rauch (4) am Weiterströmen gehindert. Die an dieser Stelle angeordnete Lufteintrittsöffnung (5) der Saugsenke erzeugt einen Unterdruck, der ausreichend ist, den Rauch abzusaugen und abzuleiten.Through the barrier veil ( 9 ) is this bubbly flowing smoke ( 4 ) prevented from continuing to flow. The arranged at this point air inlet opening ( 5 ) of the suction sink creates a negative pressure which is sufficient to suck the smoke and dissipate.

In 2 ist die Ansicht eines Wärmeschrankes mit geöffneter Tür schematisch dargestellt.In 2 the view of a heating cabinet with the door open is shown schematically.

An der Tür (12) befindet sich frontseitig und außerhalb des Schließbereiches der Tür (12) das Strömungselement (10) der Saugsenke (11) und das Strömungselement (8) des Sperrschleiers (9), angeordnet in dieser Reihenfolge. Beim Öffnen der Tür tritt z. B. ein Schadgas aus, welches im Innern des Wärmeschranke infolge der Wärmeausdehnung einen höheren Druck aufweist. Der Sperrschleier (9) versperrt den unter Druck stehenden Gas den Weg. Die vorher angeordnete Saugsenke erfaßt das Gas und leitet es ab. Die Effizienz wird dadurch unterstützt, daß beim Öffnen das Schadgas zuerst bei einer kleinen Öffnungsweite auf die stabilste Zone (Nähe der Luftaustrittsöffnung (6)) des Sperrschleiers (9) trifft.At the door ( 12 ) is located at the front and outside the closing area of the door ( 12 ) the flow element ( 10 ) of the suction sink ( 11 ) and the flow element ( 8th ) of the barrier veil ( 9 ) arranged in this order. When you open the door z. B. from a harmful gas, which has a higher pressure inside the heat barrier due to the thermal expansion. The barrier veil ( 9 ) blocks the gas under pressure. The previously arranged suction sink detects the gas and discharges it. The efficiency is supported by the fact that when opening the noxious gas first with a small opening width on the most stable zone (near the air outlet opening ( 6 )) of the barrier veil ( 9 ) meets.

Claims (11)

Verfahren und Vorrichtung zur Rückhaltung und Ableitung von Gasen, Rauchen, Dämpfen sowie luftgetragener Partikel höherer Temperatur gekennzeichnet dadurch, daß durch einen Sperrschleier (9) das nicht beabsichtigte Austreten von Gasen, Rauchen, Dämpfen und luftgetragenen Partikeln verhindert wird und ein gleichzeitiges Absaugen der o. g. Stoffe erfolgt.Method and device for the retention and discharge of gases, smoking, vapors and airborne particles of higher temperature, characterized in that by a barrier veil ( 9 ) the unintended leakage of gases, smoking, vapors and airborne particles is prevented and a simultaneous suction of the above-mentioned substances takes place. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rückhaltung und die Ableitung kombiniert sind.Method according to claim 1, characterized in that that the retention and the derivative are combined. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rückhaltung an mindestens einem Sperrschleier (9) und die Ableitung über mindestens eine Saugsenke (11) in örtlicher Nähe stattfinden.Method according to claim 1, characterized in that the retention on at least one barrier veil ( 9 ) and the discharge via at least one suction sink ( 11 ) take place in the vicinity. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß an mindestens einer festen Begrenzungsfläche (2) die Gase, Rauche, Dämpfe oder luftgetragenen Partikel sich ausbreiten können.Method according to claim 1, characterized in that on at least one fixed boundary surface ( 2 ) the gases, fumes, vapors or airborne particles can spread. Vorrichtung nach Anspruch 1–4, gekennzeichnet dadurch, daß diese Vorrichtung aus mindestens einem als festes Hohlelement ausgebildeten Strömungskanal mit einer oder mehreren Lufteintrittsöffnungen (5) besteht.Apparatus according to claims 1-4, characterized in that this device comprises at least one flow channel formed as a solid hollow element with one or more air inlet openings ( 5 ) consists. Vorrichtung nach Anspruch 1–4, gekennzeichnet dadurch, daß diese Vorrichtung aus mindestens einem als festes Hohlelement ausgebildeten Strömungskanal mit einer oder mehreren Luftaustrittsöffnungen (6) besteht.Apparatus according to claims 1-4, characterized in that this device comprises at least one flow channel formed as a fixed hollow element with one or more air outlet openings (10). 6 ) consists. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Lufteintrittsöffnungen (5) zur Erzeugung der Saugsenke (11) vorzugsweise rund, quadratisch, schlitzartig und regelmäßig angeordnet sind oder aus mindestens einem Spalt bestehen.Apparatus according to claim 5, characterized in that the air inlet openings ( 5 ) for generating the suction sink ( 11 ) are preferably round, square, slot-like and regularly arranged or consist of at least one gap. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Luftaustrittsöffnungen (6) zur Erzeugung des Sperrschleiers (9) vorzugsweise rund, quadratisch, schlitzartig und regelmäßig angeordnet sind.Apparatus according to claim 6, characterized in that the air outlet openings ( 6 ) for producing the barrier veil ( 9 ) are preferably round, square, slot-like and regularly arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß diese Vorrichtung als Nachrüstsatz lösbar an eine Öffnung oder eine Tür bzw. Klappe angeordnet werden kann.Device according to claim 1, characterized in that that these Device as retrofit kit solvable to an opening or a door or flap can be arranged. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Strömungswinkel des Sperrschleier (9) vorzugsweise rechtwinklig zu einer festen Begrenzungsfläche verläuft.Apparatus according to claim 8, characterized in that the flow angle of the barrier veil ( 9 ) is preferably perpendicular to a fixed boundary surface. Vorrichtung nach Anspruch 1–4, gekennzeichnet dadurch, daß der Sperrschleier (9) mittels eines druckerzeugenden Mittels, wie z.B. Ventilator oder Druckgenerator, soweit aufgebaut wird, daß eine stabile Sperrwirkung erzielt wird.Device according to claims 1-4, characterized in that the barrier veil ( 9 ) Is constructed by means of a pressure-generating means, such as fan or pressure generator, to the extent that a stable barrier effect is achieved.
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