-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abführen eines
gashaltigen oder gasförmigen
Fluids aus einem Gebäuderaum
durch wenigstens zwei in einem solchen horizontalen Abstand voneinander
angeordnete Absaugöffnungen
hindurch, das bei einem vorbestimmten Volumenstrom des Fluids in
den Absaugöffnungen
zwischen diesen ein Fluidwirbel auftritt, in dem das Fluid rotierend
zu den Absaugöffnungen
strömt,
wobei die Vorrichtung in einer vorbestimmten Höhe oberhalb der von mehreren
Fluidquellen, wie Kochgeräten
oder Feuerstellen, am höchsten
reichenden Fluidquelle angeordnet ist, so daß zwischen den Fluidquellen
und der Vorrichtung ein freier Raum besteht
-
Das
bevorzugte Anwendungsgebiet der Vorrichtung sind Großküchen, aus
denen der beim Kochen von der oder den Kochstelle(n) aufsteigende Wrasen
oder eine andere Abluft abgeführt
werden soll.
-
Eine
Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift
DE 199 60 589 C2 bekannt.
Bei dieser bekannten Vorrichtung wird der Fluidwirbel innerhalb
eines Gehäuses
gebildet, das bis auf einen sich entlang der einen Längsseite
des Gehäuses
erstreckenden Ansaugschlitz geschlossen ist. Hierbei kann der Fluidwirbel
zwar innerhalb des Gehäuses über dessen
Länge einen
hohen, relativ gleichmäßigen Unterdruck
erzeugen. Der Unterdruck hat aber lediglich eine gleichmäßige Geschwindigkeit des
Fluids in dem Ansaugschlitz des Gehäuses zur Folge. Eine hohe,
zur Abführvorrichtung
hin gerichtete "Erfassungsgeschwindigkeit" des Fluids außerhalb des
Gehäuses
wird dagegen nicht erreicht.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
geschilderten Art anzugeben, mittels der das belastete Fluid wirksamer erfaßt und abgeführt werden
kann.
-
Erfindungsgemäß ist diese
Aufgabe dadurch gelöst,
daß der
Abstand der und der Volumenstrom in den Absaugöffnungen so aufeinander abgestimmt sind,
daß der
Fluidwirbel zwischen den Absaugöffnungen
ohne ein Leitelement oder ohne ein ihn überwiegend einschließendes Leitelement
frei in dem Gebäuderaum
beständig
ist.
-
Bei
dieser Lösung
wird das Fluid noch in relativ großer Entfernung vom Fluidwirbel
erfaßt
(angesaugt) und zur Abführvorrichtung
hin ausgerichtet. Wenn es sich bei dem Gebäuderaum um eine Großküche handelt,
entsteht über
der Kochstelle, d.h. der Fluidquelle, beim Kochen ein thermischer
Auftrieb, der den gegebenenfalls fetthaltigen Wrasen oder Dampf
aufsteigen läßt. Dieser
Fluidstrom saugt beim Aufsteigen noch relativ saubere Umgebungsluft
nach und nimmt somit an Größe zu. Mittels
der erfindungsgemäßen Abführvorrichtung
können
belastete Thermikströme
bereits unmittelbar über
der Entstehungsstelle erfaßt
und abgeführt
werden. Die zur Erhaltung eines angenehmen Raumklimas notwendigen
Luftmengen zur Be- und Entlüftung
können
somit erheblich verringert werden und somit auch die Kosten für die Lufterhitzung
oder -kühlung.
Ferner kann der schädliche
Einfluß von
Störströmungen minimiert werden.
Dies ist möglich,
weil nicht nur der Wärmeauftrieb,
sondern auch die von der erfindungsgemäßen Abführvorrichtung erzeugte Fluid geschwindigkeit
die Strömungsrichtung
des Thermikstroms positiv beeinflußt. Der Thermikstrom wird eher
erfaßt
und abgesaugt. Bislang kann er erst erfaßt werden, wenn er den Ansaugschlitz
erreicht hat. Somit wird das im Gebäuderaum arbeitende Personal
bei geringeren Zu- und Abluftmengen mit weniger schädlichen
Teilchen belastet. Darüber
hinaus ist der Materialaufwand zur Ausbildung des Fluidwirbels geringer.
-
Vorzugsweise
ist dafür
gesorgt, daß sich seitlich
neben einer Längsseite
des Fluidwirbels ein im wesentlichen vertikales oder unterhalb oder
oberhalb des Fluidwirbels ein im wesentliches horizontales Leitblech
in der Hauptströmungsrichtung
des Fluidwirbels erstreckt. Dadurch kann von dem Fluidwirbel angesaugtes
Fluid leichter in die Drehrichtung des Fluidwirbels umgelenkt werden
und den Fluidwirbel verstärken
und stabilisieren (aufrechterhalten). Entsprechend stärker wird
das abzuführende
Fluid angesaugt.
-
Darüber hinaus
kann das Leitblech an wenigstens einem seiner Längsränder zu dem Fluidwirbel hin
abgewinkelt sein. Auch diese Abwinklung trägt zur Verstärkung des
Fluidwirbels bei.
-
Hierbei
kann das im wesentlichen vertikale Leitblech an seinem unteren Rand
und das horizontale Leitblech an beiden Längsrändern eine in bezug auf die
Drehachse des Fluidwirbels exzentrische Sammelrinne aufweisen. Sich
an dem Leitblech aus dem Fluid niederschlagendes Kondensat kann
dann von der Sammelrinne aufgefangen und abgeführt werden.
-
Insbesondere
kann das im wesentlichen vertikale Leitblech bis an die Decke des
Gebäuderaums reichen
oder vor einer Wand des Gebäuderaums
befestigt sein.
-
Sodann
kann ein zusätzlicher,
gashaltiger oder gasförmiger
Fluidstrom tangential in Drehrichtung auf den Fluidwirbel gerichtet
sein. Dieser zusätzliche
Fluidstrom unterstützt ebenfalls
die Drehung des Fluidwirbels, um ihn zu stabilisieren.
-
Der
zusätzliche
Fluidstrom kann über
eine zusätzliche
Absaugöffnung
angesaugt oder über eine
Zuführöffnung als
Druckfluidstrom erzeugt werden. Die erste Alternative hat den Vorteil,
daß der
zusätzliche
Fluidstrom durch denselben Ventilator erzeugt werden kann, der den
Unterdruck an den Absaugöffnungen
für den
Fluidwirbel erzeugt. Die Erzeugung eines zusätzlichen Druckfluidstroms erfordert
zwar zusätzlich
ein Gebläse,
das jedoch bei gleicher Leistung wie die des Absaugventilators einen stärkeren Volumenstrom
des zusätzlichen
Fluidstroms erzeugen kann.
-
Die
zusätzliche
Absaugöffnung
oder Zuführöffnung ist
vorzugsweise ein sich längs
des Fluidwirbels erstreckender Schlitz, so daß der Fluidwirbel über seine
gesamte Länge
durch den abgesaugten zusätzlichen
Fluidstrom unterstützt
wird.
-
Vorzugsweise
ist ferner dafür
gesorgt, daß die
Absaugöffnungen
für den
Fluidwirbel jeweils die Eingangsseite eines ausgangsseitig unter
Unterdruck stehenden Filters oder Abscheiders für das Fluid bilden.
-
Alternativ
kann in jeder Absaugöffnung
für den
Fluidwirbel ein Filter oder Abscheider für das Fluid integriert sein.
-
Hierbei
können
die Absaugöffnungen
für den Fluidwirbel
jeweils in der Wand eines eigenen Gehäuses ausgebildet sein, in dem
der Filter auswechselbar angeordnet ist. Die Filtergehäuse bilden
dann gleichzeitig einen Teil eines Absaugkanals für das abzuführende Fluid.
-
Darüber hinaus
sind die Gehäuse
vorzugsweise so angeordnet, daß sie
schräg
oder koaxial von außerhalb
der Vorrichtung auf den Fluidwirbel gerichtete Störfluidströme weitgehend
abschirmen.
-
Die
Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehenden anhand der
beiliegenden Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Darin stellen dar:
-
1 eine
schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
-
2 den
Schnitt II-II der 1,
-
3 eine
perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach 1, bei der
zusätzlich
Filtergehäuse für das abgeführte Fluid
an den Enden des Fluidwirbels vorgesehen sind, die gleichzeitig
zur Abschirmung von Störfluidströmungen dienen,
-
4 eine
schematische Darstellung eines Axialschnitts durch den Fluidwirbel
und die Filtergehäuse
nach 3,
-
5 einen
Ausschnitt der gleichen Ansicht wie die nach 1, jedoch
durch die Vorrichtung nach 3 mit einem
zusätzlichen,
im wesentlichen vertikalen Leitblech neben dem Fluidwirbel,
-
6 die
gleiche Ansicht wie die nach 5, bei der
das Leitblech eine obere Abwinklung aufweist,
-
7 die
gleiche Ansicht wie die nach 6, jedoch
mit einer zusätzlichen
unteren Abwinklung,
-
8 die
gleiche Ansicht wie nach 5, jedoch mit einer Sammelrinne
am unteren Rand des Leitblechs,
-
9 die
gleiche Ansicht wie die nach 5, bei der
die Vorrichtung an der Unterseite einer Decke eines Gebäuderaums
angebracht ist,
-
10 die
gleiche Ansicht wie die nach 8, bei der
die Vorrichtung an einer Wand eines Gebäuderaums angebracht ist,
-
11 zwei
mit ihren Rückseiten
aneinander angeordnete Kochstellen, die jeweils mit einer im Querschnitt
dargestellten Abführvorrichtung
gemäß 8 versehen
sind,
-
12 eine ähnliche
Ansicht wie die nach 11, bei der die Abführvorrichtungen
unmittelbar, gegenüber
der Lage nach 11 umgekehrt aneinander und
jeweils unmittelbar über
einer Kochstelle angeordnet sind,
-
13 die
gleiche Anordnung der Kochstellen wie die nach 12,
jedoch mit nur einer unmittelbar über ihnen angeordneten erfindungsgemäßen Abführvorrichtung,
-
14 die
gleiche Abführvorrichtung
wie die nach 1, jedoch mit einer Zuführeinrichtung
für ein
zusätzliches
Fluid und
-
15 eine
erfindungsgemäße Abführvorrichtung
mit einem horizontalen Leitblech über der Absaugöffnung für den Fluidwirbel
und einer zusätzlichen
Absaugöffnung,
die einen sich längs
des Fluidwirbels erstreckenden Schlitz aufweist.
-
Das
in den 1 und 2 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
dient zum Abführen
eines gashaltigen oder gasförmigen
Fluids 1 aus einem Gebäuderaum,
hier einer Großküche, durch
wenigstens zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Absaugöffnungen 2 und 3 hindurch.
Bei dem Fluid 1 handelt es sich um Wrasen oder Dampf einer
Kochstelle 4, hier eines Herdes, mit einer Fluidquelle 5 in
Form eines Kochgeräts,
von dem aus das Fluid 1, unterstützt durch den Wärmeauftrieb,
nach oben abgesaugt wird.
-
Die
Absaugöffnungen 2 und 3 sind
die offenen Enden von Rohren 6 und 7 und in einem
solchen horizontalen Abstand voneinander angeordnet, daß bei einem
vorbestimmten Volumenstrom des Fluids in den Absaugöffnungen 6, 7 zwischen
diesen ein Fluidwirbel 8 auftritt. In den Fluidwirbel 8 strömt das Fluid
rotierend zu den Absaugöffnungen,
von wo es durch einen nicht dargestellten Ventilator über die Rohre 6 und 7 ins
Freie abgesaugt wird.
-
Die
Vorrichtung 6, 7 ist in einer vorbestimmten Höhe oberhalb
der von mehreren Fluidquellen 5, wie Kochgeräten (oder
Feuerstellen), am höchsten reichenden
Fluidquelle angeordnet, so daß zwischen den
Fluidquellen 5 und der Vorrichtung ein freier Raum besteht.
Die Höhe
beträgt
wenigstens etwa 30 cm.
-
Nach 3 sind
die Absaugöffnungen 2, 3 für den Fluidwirbel 8 jeweils
in der Wand eines Gehäuses 9 bzw. 10 ausgebildet,
das eine Ausgangsöffnung 11 bzw. 12 aufweist.
Die Ausgangsöffnungen 11 und 12 sind
beide mit einem Absaugventilator verbunden und stehen daher unter
Unterdruck. Die Gehäuse 9, 10 sind
so angeordnet, daß sie
schräg
oder koaxial von außerhalb
der Vorrichtung auf den Fluidwirbel 8 gerichtete Störfluidströme 13 weitgehend
abschirmen.
-
Nach 4 ist
in jedem Gehäuse 9, 10 ein Filter 14 bzw. 15 für den Fluidwirbel 8 auswechselbar angeordnet.
Die Filter 14 und 15 können jedoch alternativ in jeweils
einer der Absaugöffnungen 2, 3 integriert
sein.
-
Nach 5 ist
seitlich neben der Längsseite des
Fluidwirbels 8 ein im wesentlichen vertikales Leitblech 16 angeordnet,
das sich in der Hauptströmungsrichtung
des Fluidwirbels 8 erstreckt und mit seinen Enden an jeweils
einem der Gehäuse 9 und 10 befestigt
ist. Das Leitblech 16 begrenzt und verstärkt gleichzeitig
den Fluidwirbel 8, so daß er mit relativ niedrigem
Volumenstrom des Fluidwirbels 8 über einen großen Abstand
zwischen den Ansaugöffnungen 2, 3 er zeugt
werden kann. Das Leitblech 16 besteht aus Metall, kann
aber auch aus Kunststoff bestehen.
-
Nach 6 ist
das Leitblech 16 an seinem oberen Längsrand mit einer Abwinklung 17 versehen,
die zu einer Vertikalebene des Fluidwirbels 8 und etwa
tangential zu diesem hin gerichtet ist. Bei einer Ausbildung des
Leitblechs 16 aus Metall kann es sich bei der Abwinklung 17 auch
um eine Abkantung handeln. Die Abwinklung 17 unterstützt und
verstärkt
ebenfalls die Ausbildung des Fluidwirbels 8.
-
Nach 7 ist
auch der untere Rand des Leitblechs 16 mit einer Abwinklung 18 versehen,
die parallel zur Abwinklung 17 verläuft. Die Abwinklungen 17 und 18 ermöglichen
die Ausbildung zweier Fluidwirbel 8 in einem Abstand übereinander,
die beide gemeinsam durch jeweils eine der Absaugöffnungen 2 und 3 strömen.
-
8 zeigt
eine Abwandlung des Leitblechs 16, bei der das Leitblech 16 an
seinem unteren Rand eine in bezug auf die Drehachse des Fluidwirbels 8 exzentrische,
d.h. seitlich neben einer durch die Drehachse verlaufenden Vertikalebene
liegende Sammelrinne 19 aufweist. Diese Sammelrinne 19 ermöglicht es,
an der dem Fluidwirbel 8 zugekehrten Seite des Leitblechs 16 anfallendes
Kondensat aufzufangen und abzuführen.
-
Nach 9 kann
das Leitblech 16, einschließlich der Gehäuse 9, 10 an
der Unterseite der Decke 20 des Gebäuderaums befestigt sein. Gegebenenfalls
wirkt die Decke 20 mit ihrer Unterseite ebenso wie ein
Leitblech.
-
Nach 10 ist
die Abführvorrichtung
an einer Wand 21 des Gebäuderaums angebracht, so daß das Leitblech 16 einen
geringen Abstand von der Wand 21 aufweist.
-
11 stellt
ein Ausführungsbeispiel
dar, bei dem zwei Abführvorrichtungen
für das
gashaltige oder gasförmige Fluid 1 parallel
zueinander an der Unterseite der Decke 20 des Gebäuderaums
parallel zueinander über
zwei Kochstellen oder zwei Reihen von Kochstellen (Kochblöcken) angeordnet
sind. Die Abführvorrichtungen
haben einen Abstand voneinander, so daß für jede Kochstelle 4 oder
Reihen von Kochstellen 4 eine eigene Abführvorrichtung,
etwas zur Bedienungsseite der Kochstellen 4 hin versetzt, wirksam
ist. Die Leitbleche 16 haben in diesem Falle einen größeren Abstand
von der vertikalen Vorderseite der ihnen zugeordneten Kochstelle(n) 4 als
der jeweilige Fluidwirbel 8. Die Absaugöffnungen 2, 3 können in
diesem Falle alle mit demselben Absaugventilator verbunden sein.
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 12 sind wiederum zwei Abführvorrichtungen an der Unterseite
der Decke 20 des Gebäuderaums
angebracht. In diesem Falle sind die Leitbleche 16 jedoch mit
ihren Rückseiten
nebeneinander angeordnet, so daß sie
etwa symmetrisch zu der mit den Rückseiten der Kochstellen 4 zusammenfallenden
Vertikalebene liegen. Die Leitbleche 16 bilden hierbei
gleichzeitig Begrenzungs- oder Trennbleche für die Fluidwirbel 8, so
daß die
Fluidwirbel 8 etwa vertikal über den Fluidquellen 5 ausgebildet
werden können
und sich nicht gegenseitig behindern.
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 13 ist für
zwei mit ihren Rückseiten
aneinander stehenden Kochstellen 4 nur eine Abführvorrichtung
vorgesehen, die so angeordnet ist, daß ihre Absaugöffnungen 2, 3 in
der mit den Rückseiten
der Kochstellen 4 zusammenfallenden Vertikalebene liegen.
Unterhalb der Absaugöffnungen 2, 3 erstreckt
sich in diesem Falle ein im wesentlichen horizontales Leitblech,
das an beiden Längsrändern mehrfach
abgewinkelt ist, so daß sich
zwei Sammelrinnen 19 ergeben, deren seitliche Abwinklungen 17 von
der gemeinsamen vertikalen Mittelebene der Absaugöffnungen 2, 3 schräg nach oben
weggerichtet sind. Dadurch ergeben sich wiederum zwei getrennte
Fluidwirbel 8 aus jeweils einem der über den Kochstellen 4 aufsteigenden
und abgesaugten Fluidströme 1.
Beide Fluidwirbel 8 werden jedoch nur durch die beiden
Absaugöffnungen 2, 3 abgesaugt.
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 14 ist ein zusätzlicher
Fluidstrom 22, hier im wesentlichen Luft, tangential in
Drehrichtung auf den Fluidwirbel 8 gerichtet. Der Fluidstrom 22 ist
ein Druckfluidstrom, der über
einen Zuluftkanal 23 neben dem Fluidwirbel 8,
hier etwa senkrecht nach unten, zugeführt wird. Der Zuluftkanal 23 hat
einen sich über
die gesamte Länge
des Fluidwirbels 8 erstreckenden Schlitz 24, über den
der Zuluftstrom 22, sich ebenfalls über die gesamte Länge des
Fluidwirbels 8 erstreckend, zugeführt wird. Die Lage der Absaugöffnungen 2, 3 ist
in bezug auf die Kochstelle 4 so gewählt, daß der Fluidwirbel 8 gegenüber der
Fluidquelle 5 seitlich versetzt gebildet wird und mithin
das über der
Fluidquelle 5 aufsteigende Fluid 1 zusammen mit dem
Zuluftstrom 22 die Wirbelbildung entgegen dem Uhrzeigersinn
in 14 unterstützt.
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 15 wird über
eine zusätzliche
Absaugöffnung 25,
die sich ebenfalls über
die gesamte Länge
des Fluidwirbels unterhalb eines Leitblechs 16, das sich über dem
Fluidwirbel 8 zwischen den Gehäusen 9 und 10 erstreckt,
ein zusätzlicher
Fluidstrom 26 tangential auf den Fluidwirbel 8 gerichtet
und über
diesen hinweg durch den gleichen Ventilator abgesaugt, der auch
den Fluidwirbel 8 absaugt. Auch in diesem Fall unterstützt der
zusätzliche
Fluidstrom 26 die Ausbildung und Stabilisierung des Fluidwirbels 8,
der in diesem Falle wiederum im Uhrzeigersinn, in 15 gesehen,
rotiert.