DE102015105557A1 - Apparatus for extracting and filtering air contaminated with welding smoke - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Absaugen und Filtern von mit Schweißrauch verunreinigter Luft zumindest aufweisend einen ersten Ventilator (33), welcher einen frischen Außenluftstrom ansaugt, einen Außenluftfilter (31), durch den der Außenluftstrom gefiltert wird, einen zweiten Ventilator (23), welcher einen verunreinigten Abluftstrom aus einem Arbeitsraum ansaugt, und eine Filteranordnung, durch die der Abluftstrom gefiltert wird, wobei ein Wärmetauscher (60) vorgesehen ist, durch den der Außenluftstrom und der Abluftstrom gedrückt werden, wobei die in dem Abluftstrom enthaltene Wärme an einen Rückluftstrom, welcher in den Arbeitsraum rückgeführt wird, abgegeben wird und ein abgekühlter Fortluftstrom an die Umwelt abgeführt wird.The invention relates to a device (10) for sucking and filtering air contaminated with welding fumes, comprising at least a first fan (33) which draws in a fresh outside air flow, an outside air filter (31) through which the outside air flow is filtered, a second fan (23 ), which sucks a contaminated exhaust air stream from a working space, and a filter assembly through which the exhaust air flow is filtered, wherein a heat exchanger (60) is provided, through which the outside air flow and the exhaust air flow are pressed, wherein the heat contained in the exhaust air flow to a Return air flow, which is returned to the working space, is discharged and a cooled exhaust air flow is discharged to the environment.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absaugen und Filtern von mit Schweißrauch verunreinigter Luft zumindest aufweisend einen ersten Ventilator, welcher einen frischen Außenluftstrom ansaugt, einen Außenluftfilter, durch den der Außenluftstrom gefiltert wird, einen zweiten Ventilator, welcher einen verunreinigten Abluftstrom aus einem Arbeitsraum ansaugt, und eine Filteranordnung, durch die der Abluftstrom gefiltert wird.The invention relates to a device for sucking and filtering of welding fume contaminated air having at least a first fan which sucks a fresh outside air flow, an outside air filter through which the outside air flow is filtered, a second fan which sucks a contaminated exhaust air flow from a working space, and a filter arrangement through which the exhaust air flow is filtered.
Vorrichtungen zum Absaugen und Filtern von mit Schweißrauch und Stäuben verunreinigter Luft für Gebäude sind grundsätzlich bekannt. Hierbei wird der verunreinigte Abluftstrom gefiltert und der gereinigte Abluftstrom einfach an die Umwelt abgegeben, ohne weitere Nutzung der in der Abluft enthaltenen Wärmeenergie. Devices for extracting and filtering air contaminated with welding fumes and dusts for buildings are generally known. Here, the contaminated exhaust air flow is filtered and the purified exhaust air stream simply released to the environment, without further use of the thermal energy contained in the exhaust air.
Es sind weitere Vorrichtungen bekannt, bei denen der gefilterte Abluftstrom in das Gebäude rückgeführt wird, was jedoch eine Anreicherung der Gebäudeluft mit filtergängigen Giftstoffen zur Folge hat.There are other devices are known in which the filtered exhaust air flow is returned to the building, but this has an enrichment of the building air with filter-permeable toxins result.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zum Absaugen und Filtern von mit Schweißrauch verunreinigter Luft zu schaffen.It is therefore an object of the invention to provide an improved apparatus for sucking and filtering contaminated with welding smoke air.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are the subject of the subordinate claims.
Die Erfinder haben erkannt, dass es möglich ist, bei einer Vorrichtung zum Absaugen und Filtern von mit Schweißrauch verunreinigter Luft, kurz Schweißrauchabsauger, sowohl die in der Abluft enthaltene Wärmeenergie zu nutzen als auch die gefilterte Luft gegen Frischluft auszutauschen, um hierbei eine Giftstoffanreicherung im Gebäude zu verhindern.The inventors have realized that it is possible to use both the heat energy contained in the exhaust air in a device for extracting and filtering of welding fume contaminated air, in short welding fume exhauster as well as the filtered air to exchange fresh air to this case a toxin accumulation in the building to prevent.
Der erfindungsgemäße Schweißrauchabsauger kombiniert also ein Absauggerät mit einem Lüftungsgerät und entwickelt diese auf vorteilhafte Weise weiter. Mit dem erfindungsgemäßen Schweißrauchabsauger kann die in der Abluft vorhandene Wärmeenergie zum Vorwärmen der frischen Außenluft genutzt werden. Weiterhin ist ein vollständiger Luftaustausch im Arbeitsraum möglich. Thus, the welding smoke extractor according to the invention combines a suction device with a ventilation device and further develops it in an advantageous manner. With the welding smoke extractor according to the invention, the heat energy present in the exhaust air can be used for preheating the fresh outside air. Furthermore, a complete exchange of air in the working space is possible.
Die verunreinigte Abluft wird aus dem Arbeitsraum abgesaugt und gefiltert. Gleichzeitig wird Außenluft angesaugt und gefiltert. Beide Luftströme werden durch den Wärmetauscher gedrückt. Dabei kann die Wärmeenergie der Abluft an die frische Außenluft abgegeben werden, welche dann als saubere und erwärmte Rückluft in den Arbeitsraum rückgeführt wird. Die restliche Luft wird als energieärmere und gefilterte Fortluft aus dem Gebäude hinausgeführt und an die Umwelt abgegeben. Die Wärmeübertragung mittels des Wärmetauschers kann eingestellt werden und somit beispielsweise an eine Außentemperatur, also der Temperatur der Außenluft, und/oder einer Temperatur im Arbeitsraum angepasst werden. Der Rückluftstrom in den Arbeitsraum kann mit einem nachgeschalteten Heizelement bei Bedarf noch zusätzlich erwärmt werden.The contaminated exhaust air is sucked out of the working space and filtered. At the same time outside air is sucked in and filtered. Both air streams are forced through the heat exchanger. The heat energy of the exhaust air can be released to the fresh outside air, which is then returned as clean and heated return air in the working space. The remaining air is led out of the building as lower energy and filtered exhaust air and released to the environment. The heat transfer by means of the heat exchanger can be adjusted and thus for example adapted to an outside temperature, ie the temperature of the outside air, and / or a temperature in the working space. The return air flow into the working space can be additionally heated with a downstream heating element if required.
Demgemäß schlagen die Erfinder vor, eine Vorrichtung zum Absaugen und Filtern von mit Schweißrauch verunreinigter Luft zumindest aufweisend einen ersten Ventilator, welcher einen frischen Außenluftstrom ansaugt, einen Außenluftfilter, durch den der Außenluftstrom gefiltert wird, einen zweiten Ventilator, welcher einen verunreinigten Abluftstrom aus einem Arbeitsraum ansaugt, und eine Filteranordnung, durch die der Abluftstrom gefiltert wird, dahingehend zu verbessern, dass ein Wärmetauscher vorgesehen ist, durch den der Außenluftstrom und der Abluftstrom gedrückt werden, wobei die in dem Abluftstrom enthaltene Wärme an einen Rückluftstrom, welcher in den Arbeitsraum rückgeführt wird, abgegeben und ein abgekühlter Fortluftstrom an die Umwelt abgeführt wird.Accordingly, the inventors propose a device for extracting and filtering welding fume-contaminated air comprising at least a first fan sucking a fresh outside air flow, an outside air filter filtering the outside air flow, a second fan sending a contaminated exhaust air flow from a working space sucks, and a filter assembly through which the exhaust air flow is filtered, to improve in that a heat exchanger is provided through which the outside air flow and the exhaust air flow are pressed, wherein the heat contained in the exhaust air flow to a return air flow, which is returned to the working space , discharged and a cooled exhaust air flow is discharged to the environment.
Mit dem erfindungsgemäßen Schweißrauchabsauger können zum einen gesundheitsschädliche Schweißrauche und andere Stäube aus der Abluft unmittelbar am Entstehungsort im Gebäude herausgefiltert werden. Dabei ist ein vollständiger Luftaustausch im Arbeitsraum möglich, sodass die Anreicherung gesundheitsschädlicher Stoffe durch die rückgeführte Rückluft vermieden wird. Weiterhin kann die in der Abluft vorhandene Wärmeenergie zum Vorwärmen der Rückluft verwendet werden.With the welding fume extractor according to the invention, on the one hand, unhealthy welding fumes and other dusts from the exhaust air can be filtered out directly at the point of origin in the building. In this case, a complete exchange of air in the working space is possible, so that the accumulation of harmful substances is avoided by the recycled return air. Furthermore, the heat energy present in the exhaust air can be used for preheating the return air.
Der Schweißrauchabsauger weist einen ersten Ventilator zum Ansaugen von frischer Außenluft von außerhalb des Gebäudes auf, im Folgenden auch Außenluftventilator genannt. Der angesaugte Außenluftstrom wird durch den Außenluftfilter zum Filtern von mitgeführten Verunreinigungen wie Pollen etc. gesogen. Zudem weist der Schweißrauchabsauger noch einen zweiten Ventilator auf, im Folgenden auch Abluftventilator genannt, zum Ansaugen des Abluftstromes, das heißt Absaugen der verunreinigten Abluft aus dem Arbeitsraum, auf. Vorteilhafterweise kann die Abluft unmittelbar am Entstehungsort abgesaugt werden. Der Abluftstrom wird durch eine Filteranordnung gesogen und dort gereinigt, das heißt Rauch und Stäube werden gefiltert. The Schweißrauchabsauger has a first fan for sucking fresh outside air from outside the building, hereinafter also called outdoor fan. The sucked outside air flow is sucked through the outside air filter for filtering entrained impurities such as pollen etc. In addition, the Schweißrauchabsauger still has a second fan, hereinafter also called exhaust fan, for sucking the exhaust air flow, that is, sucking the contaminated air from the working space on. Advantageously, the exhaust air can be sucked off directly at the point of origin. The exhaust air stream is sucked through a filter assembly and cleaned there, that is, smoke and dust are filtered.
Erfindungsgemäß umfasst der Schweißrauchabsauger einen Wärmetauscher. Beide Luftströme, also der Außenluftstrom und der Abluftstrom werden durch den Wärmetauscher gedrückt. Hierbei wird die im Abluftstrom enthaltene Wärmeenergie beziehungsweise Abwärme an den Außenluftstrom abgegeben. Der kühlere und gereinigte Abluftstrom wird dann als Fortluftstrom aus dem Gebäude heraus geführt und an die Umwelt abgegeben und der vorgewärmte Außenluftstrom wird als Rückluft in den Arbeitsraum rückgeführt.According to the invention, the welding smoke extractor comprises a heat exchanger. Both air streams, ie the outside air flow and the exhaust air flow are forced through the heat exchanger. Here, the heat energy contained in the exhaust air flow or waste heat to the outside air flow issued. The cooler and purified exhaust air flow is then passed out of the building as exhaust air flow and released to the environment, and the preheated outside air flow is returned as return air into the working space.
Der Schweißrauchabsauger weist bevorzugt ein die einzelnen Bauteile umgebendes Gehäuse auf. Dabei umfasst das Gehäuse vorteilhafterweise eine thermische Isolierung, ist also gegenüber der Umgebung thermisch isoliert. Insbesondere ist die thermische Isolierung zumindest im Bereich des Außen- und Abluftstromes ausgebildet. Bevorzugterweise ist die thermische Isolierung zwischen dem Außenluftstrom und dem Abluftstrom ausgebildet. Hierdurch kann ein unkontrollierter Wärmeaustausch vom Abluftstrom zum Außenluftstrom vor dem Durchströmen des Wärmetauschers verhindert werden.The welding fume extractor preferably has a housing surrounding the individual components. In this case, the housing advantageously comprises a thermal insulation, so it is thermally insulated from the environment. In particular, the thermal insulation is formed at least in the region of the external and exhaust air flow. Preferably, the thermal insulation between the outside air flow and the exhaust air flow is formed. In this way, an uncontrolled heat exchange from the exhaust air flow to the outside air flow can be prevented before flowing through the heat exchanger.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Schweißrauchabsaugers ist der Außenluftfilter über der Filteranordnung angeordnet. Entsprechend ist vorteilhafterweise ein Lufteinlass für die Außenluft in das Gehäuse oberhalb eines Lufteinlass für die Abluft angeordnet. Der Außenluftstrom verläuft vorteilhafterweise oberhalb des Abluftstromes bis zum Wärmetauscher. Der Abluftstrom durchströmt die Filteranordnung in dieser Ausführungsform von unten nach oben. In a preferred embodiment of the welding smoke evacuator, the outside air filter is arranged above the filter arrangement. Accordingly, an air inlet for the outside air is advantageously arranged in the housing above an air inlet for the exhaust air. The outside air flow advantageously extends above the exhaust air flow to the heat exchanger. The exhaust air flow flows through the filter assembly in this embodiment from bottom to top.
Vorteilhafterweise ist ein Sammelbehälter vorgesehen, welcher unter der Filteranordnung angeordnet ist, um die gefilterten Partikel aufzufangen. Die Filteranordnung umfasst mindestens einen Filter. Der Filter ist bevorzugt als Patronenfilter ausgebildet. Weiterhin ist ein Drucklufttank zum Ausblasen von Staub aus den Filtern vorgesehen. Die Filter werden dabei mittels Druckluft gereinigt, um ein Verstopfen zu verhindern. Die ausgeblasenen Partikel fallen aus den Filtern in den Sammelbehälter unterhalb der Filteranordnung. Eine manuelle Filterreinigung ist ebenfalls möglich.Advantageously, a collecting container is provided, which is arranged under the filter arrangement in order to collect the filtered particles. The filter arrangement comprises at least one filter. The filter is preferably designed as a cartridge filter. Furthermore, a compressed air tank is provided for blowing out dust from the filters. The filters are cleaned by compressed air to prevent clogging. The purged particles fall from the filters into the sump below the filter assembly. A manual filter cleaning is also possible.
Der erste Ventilator, also der Außenluftventilator, ist beispielsweise als Axialventilator ausgebildet. Der zweite Ventilator, also der Abluftventilator, ist beispielsweise als Radialventilator ausgebildet. Andere Ausführungsformen der Ventilatoren sind ebenfalls möglich. Vorteilhafterweise und, um eine kompakte Bauweise des Schweißrauchabsaugers zu gewährleisten, ist der Außenluftventilator über dem Abluftventilator angeordnet.The first fan, so the outside air fan, for example, is designed as an axial fan. The second fan, so the exhaust fan, for example, is designed as a radial fan. Other embodiments of the fans are also possible. Advantageously, and to ensure a compact design of the welding smoke evacuator, the outside air fan is disposed above the exhaust fan.
Bevorzugt weisen die Ventilatoren eine gemeinsame Regel- und Steuereinheit auf. Die Regel- und Steuereinheit regelt insbesondere das angesaugte Volumen der Luft aus dem Arbeitsraum beziehungsweise aus der Umgebung über die Leistung der Ventilatoren sowie die Temperatur der in den Arbeitsraum rückgeführten Luft. Beispielsweise umfasst die Regel- und Steuereinheit eine Zeitschalteinheit. Dies erleichtert die Regelung und Steuerung der Luftströme und der Leistung des Schweißrauchabsaugers.Preferably, the fans have a common control and control unit. The control and control unit regulates in particular the sucked volume of air from the working space or from the environment on the performance of the fans and the temperature of the recirculated air into the working space. For example, the control and control unit comprises a timer unit. This facilitates the regulation and control of the air streams and the performance of the welding fume extractor.
Weiterhin ist am Wärmetauscher ein Bypasskanal ausgebildet. Mittels des Bypasskanals ist die Wärmeübertragung im Wärmetauscher einstellbar, je nach dem wie viel Abluft am Wärmetauscher vorbei oder durch den Wärmetauscher hindurch geführt wird. Dies kann beispielsweise abhängig von der Außen- oder Gebäudeinnentemperatur erfolgen. In einer Ausführungsform ist der Wärmetauscher als Plattenwärmetauscher mit Kreuzstrom ausgebildet. Andere Bauweisen des Wärmetauschers sind ebenfalls möglich. Furthermore, a bypass channel is formed on the heat exchanger. By means of the bypass channel, the heat transfer in the heat exchanger is adjustable, depending on how much exhaust air is passed through the heat exchanger or through the heat exchanger. This can be done, for example, depending on the exterior or building interior temperature. In one embodiment, the heat exchanger is designed as a plate heat exchanger with cross flow. Other designs of the heat exchanger are also possible.
In einer weiteren Ausführungsform des Schweißrauchabsaugers ist eine zusätzliche Heizeinheit vorgesehen, um den Rückluftstrom bei Bedarf weiter zu erwärmen und auf eine gewünschte Temperatur zu bringen. Die Heizeinheit ist bevorzugt im Luftstrom hinter dem Wärmetauscher angeordnet. Hiermit kann der in den Arbeitsraum rückgeführte Rückluftstrom weiter erwärmt werden, falls die Abwärme aus dem Abluftstrom keine ausreichende Erwärmung ermöglicht. Vorteilhafterweise kann hierdurch auf eine separate Heizung des Arbeitsraumes weitestgehend verzichtet werden, was eine weitere Einsparung von Heizkosten zur Folge hat.In a further embodiment of the welding smoke evacuator, an additional heating unit is provided in order to further heat the return air flow as required and to bring it to a desired temperature. The heating unit is preferably arranged in the air flow behind the heat exchanger. Hereby, the recycled in the working space return air flow can be further heated if the waste heat from the exhaust air stream does not allow sufficient heating. Advantageously, this can be largely dispensed with a separate heating of the working space, resulting in a further saving of heating costs.
Insgesamt bietet der erfindungsgemäße Schweißrauchabsauger die folgenden Vorteile: es ist ein vollständiger Luftaustausch im Arbeitsraum möglich, hierdurch kann das Arbeitsraumklima erheblich verbessert werden, was wiederum gesundheitliche Vorteile für die im Raum befindlichen Personen bedingt. Weiterhin können durch die Ausnutzung der Abwärme zum Vorwärmen der Rückluft Heizkosten für den Arbeitsraum eingespart werden. Die Nutzung der Abwärme beziehungsweise das Abführen der bereits abgekühlten Fortluft ist deutlich umweltfreundlicher als bei den bisherigen Geräten. Der erfindungsgemäße Schweißrauchabsauger ist beliebig erweiterbar und eignet sich sowohl für Klein- als auch Großbetriebe.Overall, the welding fume extractor according to the invention offers the following advantages: it is a complete exchange of air in the working space possible, thereby the working space climate can be significantly improved, which in turn requires health benefits for people in the room. Furthermore, by using the waste heat to preheat the return air heating costs for the working space can be saved. The use of waste heat or the removal of the already cooled exhaust air is much more environmentally friendly than the previous devices. The welding fume extractor according to the invention is arbitrarily expandable and is suitable for both small and large farms.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind. Es zeigen im Einzelnen: In the following the invention with reference to a preferred embodiment with reference to the figures will be described in more detail, with only the features necessary for understanding the invention features are shown. They show in detail:
Die
Unter dem Lufteinlass
Die Außenluft strömt oberhalb der Abluft durch den Schweißrauchabsauger
Weiterhin weist der Schweißrauchabsauger
Am Wärmetauscher
Die Ventilatoren
In der
Die
Die
Die
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere beschränkt sich die Erfindung nicht auf die nachfolgend angegebenen Merkmalskombinationen, sondern es können auch für den Fachmann offensichtlich ausführbare andere Kombinationen und Teilkombination aus den offenbarten Merkmalen gebildet werden.Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. In particular, the invention is not limited to the following combinations of features, but it can also be formed for the skilled person obviously executable other combinations and sub-combination of the disclosed features.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Schweißrauchabsauger welding fume
- 1111
- Standfuss stand
- 1212
- thermische Isolierung thermal insulation
- 2020
- Lufteinlass für den Abluftstrom Air inlet for the exhaust air flow
- 2121
- Prallblech baffle
- 2222
- Filter filter
- 2323
- Abluftventilator exhaust fan
- 2424
- Sammelbehälter Clippings
- 3030
- Lufteinlass für den Außenluftstrom Air inlet for the outside air flow
- 3131
- Außenluftfilter Outside air filter
- 3232
- Halterahmen holding frame
- 3333
- Außenluftventilator Outside air fan
- 3434
- Klappe flap
- 4040
- Luftauslass für den Rückluftstrom Air outlet for the return air flow
- 5050
- Luftauslass für den Fortluftstrom Air outlet for the exhaust air flow
- 6060
- Wärmetauscher heat exchangers
- 6161
- Bypasskanal bypass channel
Claims (14)
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DE102015105557.0A DE102015105557A1 (en) | 2015-04-13 | 2015-04-13 | Apparatus for extracting and filtering air contaminated with welding smoke |
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DE102015105557.0A DE102015105557A1 (en) | 2015-04-13 | 2015-04-13 | Apparatus for extracting and filtering air contaminated with welding smoke |
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DE102015105557A1 true DE102015105557A1 (en) | 2016-10-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |