DE2923743A1

DE2923743A1 - Schadstoffabsicherndes laborlueftungssystem

Info

Publication number: DE2923743A1
Application number: DE19792923743
Authority: DE
Inventors: Heinrich Ing Grad Hilbers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-06-12
Filing date: 1979-06-12
Publication date: 1980-12-18

Description

Beschreibung der Erfindung Schadstoffsichernde Laborlüftunn
Bekannt sind Lüftungssysteme zur intensiven Reinigung des chemischen Laborraumes von Schadgasen. Dabei wird von der Überlegung ausgegengen, daß die Personen im Raum in einer Luftumgebung arbeiten, die durch großen Aussenluftwechsel weitgehend mit Frischluft erneuert wird, d.h.deren maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK-Zahl) infolge der Luftvermischung niedrig ist. Diese Methode ist ermergieaufwendig da Raumwechselzahlen von 25 - 100-fach und mehr angesetzt werden müssen. Die notwendige Aussenluft muß in verschiedener Form aufbereitet werden (kälte-, wärme-feuchtmässig ) und geht, da sie von Schadstoffen verunrciniot wird (dieselhe nicht wieder verwendbar) in die Aucsenatmosphare wieder zurück.
Neues Prinzip: Gegenstand der Erfindung ist eine Lüftungsanlage, die vornehmlich am Labortisch, oder auch in jeder anderen Arbeitsplatzsituation in Verbindung mit der Raumlüftung verwendet werden kann und daraus besteht, daß die auf der Arbeitsflzche entstehenden Schadgase durch ein Luftschleiersystem eingefasst und getrennt von der Reinluft des Raumes zur Abluft gebracht werden Bild 1) zeigt eine solche Einrichtung. Das in der Tischkantenlinie befindliche Zuluftdüsensystem erzeugt einen Luftschleier und schirmt die sich über dem chem.Labortisch befindenden Schadstoffe ab. Durch Injektorwirkung des senkrecht nach oben gerichteten Luftschleiers werden die Schadgase an der Innenseite des Luftstrahles mit nach oben gerissen und in den Muffangraum oberhalb der abgehängten Decke geführt. Der Luftstrahl verlangsamt sich in diesem Bereich, kommt zum Stillstand, breitet sich aus und fällt, da Luftstrahlenergie nicht mehr vorhanden ist, ab. Der Abkippraum, konstruktiv als groBe Wanne vorgesehen, nimmt dieses Luftpolster auf und ermöglicht eine nach dem Raumunterdruckorinzip arbeitende Abluftansaugung, Die Abkippwanne bildet dabei einen Verweilraum für die zbzuführende Ab luft und regelt die Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit von (Cz # Co # Ca Bild 2) stellt die Auffangwanne in der Abgehängten Decke dar.
Durch Schräganordnung der Leitwände wird der Weg des Luftpolsters in der Auffangwanne in wünschenswerter Weise verlängert Bild 3) deutet in der Raumperspektive die fast unauffällige Anordnung der Luftauffangwanne mit Abluftrohrt an.
Probleme am Luftschleier Eine mögli-chst geringe Zuluftmenge soll als Treibluft in- der Düsentischkante verwendet werden. Die Treibluft bereichert -sich aussen- und innenseitig mit Sekundärluft.
An der Entstehungslinie (Tischkante) des Luftstrshles ist Querführung deruft -vom Tisch nach aussen pber umgekehrt möglich. Die Querführung der Luft kann itn --Falle .Schadgase mit hoher Dichte auf der Tischfläche kriechend zu einer unerwünschten Ausbreitung in den Raum führen.
Bild 4) stellt die Luftströmung an der Tisch-kante dar.
Die Ausstramung von Lüftungstrahlen ist in Form von runden, breitebenen und schließlich als breiter Wandstrahl darstellbar.
Nach Baturin, Regenscheidt und Conrad (VEB Verlag 2. Auflage 1959) Gesundheitsingenieur 71, Heft 7 und desgl 72, Heft@Iß) ist der runde Einzelstrahl wegen der hohen Injektionsfähigkeit energieaufwendiger und daher nachteilig. Die Praxis zeigt jedoch, daß im Falle einer kleinen Treibluftmenge eine schlitzartige Düse nicht mehr herstellbar ist. Ihre Öffnungsbreite gleicht etwa der Stärke einer Rasierklinge. Es läßt sich daher mit wirtschaftlichen Mitteln eine solche Düse nicht herstellen.
Sofern die Nebeneinanderfolge von Runddüsen die, Strahlvereinigung Bild 4) und den Luftschleier bildet, sind die Energiesufwendungen angenähert wieder dem idealen Zustand gleich, Ausnahme bildet jedoch der oben beschriebene Zwickel an der Austrittslinie, der meist als Nachteil zu bewerten ist.
Starker Dampfdruck schwerer Schadgase kennen solchen Stellen ausbrechen. Konstruktiv wird dieser Nachteil behoben, indem statt der Düsenreihe auf der Tischfläche ein Düseninjektorschacht Bild 5) vorgesehen wird. Die Aufströmung an der Düse liegt unterhalb der Tischk-ante. Sekundärluft strömt um die Düse herum nach, der Zwickel wird wesentlich verkleinert und befindet sich im Bereich des Injektorschachtes. Der Luftschleier ist von der Tischkante aus voll geschlossen. Möglichkeiten konstruktiver Art am Arbeitsplatz sind im Bild 6) sowie in den Darstellungen Bild 7) zu erkennen. Im Labor sind verschiedene Bauarten der Injektor-Tischkante interessant. Die Kombination des Armaturenbrettes mit der Injektorlüftung ist eine Lösung am Gasabzugschrank. Auch kann durch Höhenverstellung oder durch Verlängerung der Treibdrüse der Zwickel ganz oder teilweise über die Tischkante gebracht werden. Dies wäre beispiels-weise notwendig, wenn der Innenraum eines Gasabzugschrankes zwecks Absaugung an der Rückwand nachschiebende Zuluft benötigt (Bild 4). In Bild 7a) wird der Führung der Sekundärluft an der Aussenseite des darunter angeordneten Schrankes dargestellt- Anlageeffekt nach Coanda).Darstellung 7b) mit Injektorschacht im Schrankinnern ist eine zu bevorzugende Möglichkeit, den meist unter dem Gasabzug befindlichen Säureschrank zu entlüften.
Darstellung 7c) stellt die Konstruktion dar, die bei zurücktretendem Schrankteil anzuwenden ist, um den Sekundärluftstrom nicht infolge der Kleiderberührung zu stören.
Eine weitere Möglichkeit ist die Kombination der Spülenentlüftung in Verbindung mit der Bodenabsaugung gemäß Bild 8). Die Zuluft für die Treibluftdüse wird über tonen Sammelkanal mit Verteilungskanälen vorgesehen, meist unter der Tischplatte angebracht und an die Düsenkante herangeführt. Bild 1) Zuluftführung und kontrolle derselben Die verschiedenen Schadgaskonzentrationsbereiche im Laborraum gemäß dem vorgesehenen Aufatellungaplan der Laboreinrichtungen in unterschiedlicher Form gegeben. Da nach dem beschriebenen Prinzip die einzelnen Anlagen zur Schadgaskonzentration unter geringstem Lüftungsbedarf betrieben werden, ist der Zuluftanteil für diese Einrichtungen, der aus dem Laborraum heraus nachströmt, ebenfalls gering, weil er nur die Injektionswirkung unterstützen sowie die erforderliche Aussenluftrate für Personen gemäß der DIN 1946, Blatt 2, aufbringen muß.
Gemäß Bild 9 und Bild loa,b,c) ist im Raum eine = Reiniuftlinie = vorgesehen, die mit Rücksicht auf die Körpergröße der Person 1.80 m über FuBboden liegt, in geometrischer Ebene angeordnet ist. Die Reinluftlinie führt entlang den verschiedenen Schadgaslüftungsanlagen und ist dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils keine Zuluft in ihrem Bereich befindet. Die Raumluftlinie ist identisch mit den Verkehrlinien bzw. Verkehrswegen, die von den im Laborraum tätige Personen vornehmlich begangen werden oder in deren Bereich sie sich längere Zeit aufhalten.
Die verschiedenartigen Konfigurationen der Einrichtung im Laborraum, z.B. chem. Mittenlabortisch oder cehm. Wandlabortisch, Gasabzugachränke an der Wandseite oder in Raummitte, führen zur veränderten Lage der - Reinluftlinie -.
Die Reiniuftlinie stellt den Bereich der, in dem aufbereitete Aussenluft mit mßglichst geringer Luftgeschwindigkeit zur Bedienungsperson herangeführt wird. Neben der besonderen Abschirmung gegen Schadgase werden die im Labor täglich und mehrstündlich tatigen Personen so weitgehend und Optimalmit htgenisch bester Lurt versorgt.
Ausser einer allgemeinen Aufenthaltszone, die sich am Fensterschreibtisch befindet, ist nach dem Prinzip der Reiniuftlinie eine weitere Möglichkeit gegen gemundheitliche Schäden gegeben, inden Schadgase von ihr ferngehalten werden, Um diesen Reinlufteffekt in ein kontrollierbares System zu bringen, ist eine Raumgeometrik gemäß Bild 11 erforderlich. Die Zulufteinrichtungen sind entsprechend nur die Linie eingestellt. Der Laborraum bnach festgelegter Konfiguration, Schadstoffmenge und Gefahrenabstufung wird enhend einer Scheckkarte mit grephischer Darstellung der Raumgeometrik festgelegt. Die Meßwerte sind mittels der Meßsysteme wie Lastanalysator entlang der Reinluftlinie aufgenommen, festzulegen. Ergebnis einer periodisch wiederkehrenden Kontrollmessung ist die Wahrnehmung der festgelegten Luftgeschwindigkeitswerte an der R.L.Linie.
Auf diese Weise ist eine Methode gegeben, die den Zustand der gesamten Raumluftverhältnisse sowie ggfs. entstehende Gefahren durch Einwirken von Schadstoffen bzw. Schadgasen auf Personen ermöglicht.
Diese Methode ersetzt das bisher bekannte Prinzip, in dem die Raumluftwechselzahl gemessen wird. Wie c.a. wird neben dem hohen Energieeinsatz, der sich zwangsläufig durch die Raumluftwechselme-thode unter dem Aspekt ergibt, daß großer Aussenluftanteil die Schadstoffahrsicherung der Raumluft absinkt, auch der Vorteil erreicht, daß sich Personen im Lab@r ausserhalb jeder Schadstoffanreicherung aufhalten. Eine Verbesserung im Sinne der gesetzlich verankerten Sicherheitsregeln der Bundesgenossenschaft der gemeindlichten Unfallversicherungsträger ist damit gegeben.
Leerseite

Claims

Schutzansprüche 1. Schadstoffabsicherndes Laborlüftungssystem, dadurch gekennzeichnet, auß der Arbeitsbereich, als beispielsweise ein Labortisch, durch ein Düsenschleiersystem gegen den Raum abgesichert wird. Diese geschieht durch Luftdüsen am Tischrand oder in der gewünschten Abgrenzlinie, di 2 elne Luftstrahlwand gegen die Decke richtet, und die Schadstoffe, die zur Bedienungsperson vor der Wand hin drängen, vorher nach oben aufhält und in eine Luftauffangwenne mit Abkiopraum über der Raumdecke angeordnet (gemäß Bild 1) führt. Vom Abkiporaum gelangensdie Schadstoffe sodann in ds Abluftrohr.
2.) Schadstoffabsicherndes Laborlüftungssystem nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dar die Luftauffangwanne, vom Raum aus fast nicht erkennbar, durch schräge Leitflächen gemäß Bild 2) einen verlängerten Auslaufraum ermöglicht, der zur Beruhigung des Abluftpolsters dient, damit ein Abkiopen desselben ohne unerwünschtes Ausbrechen ausserhalb der Auffangwanne hin vermieden wird.
3.) Schadstoffabsicherndes Laborlüftungssystem nach Anspruch 1 + 2), dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüsen zur Herstellung des Luftschleiers in einem Induktionsschacht(gemäß Bild 5 + 6 + 7) angeordnet werden, damit der Durchtritt von Schadluft von der Arbeitsfläche nach aussen hin im lüftungsneutralen Zwickel vermieden, oder durch flexible Düssenhöhenverstellung auf einen gewünschten freien Querschnitt eingestellt werden kann.
4.) Schadstoffabsicherndes Laborlüftungssystem nach Anspruch 1-3), dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschleiereinrichtung, Injektorschacht und Luftdüse zusätzlich zur Absaugung von Schrankteilen, Spulen oder zur Bodenentlüftung konstruktiv je nach Anforderung bemessen werden kann. (Bild 7 @ 8).
5.) Schadstoffabsicherndes Laborlüftungssystem nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzone im Raum ausserhalb dem Schadstoffbereich in der weise mittels Zu- und Abluftstrom auf eine festeingestellte Raumh3he und entlang einem Linienzug im Rar so fixiert wird, der die Bedienungspersonen, deren Aufenthaltsbereich in der Häufigkeit bestimmbar ist, reine Zuluft einatmet. Diese Reinluftlinie, in Planung und im Klimalabortest ermittelt, dient als oeometrisches Ordnungssystem für die PrüfschEckkarte eines Laborraumes und ermöglicht,nach Zeitabständen Veränderungen im Raumluftsystem in aussagekräftiger Form festzustellen.
6.) Schadstoffabsicherndes Laborlüftungssystem nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das System, und besonders die Prüfmethode - der Raumluftlinle - in jedem anderen Arheitsbereich, usser cem chem. Labor, verwendbar ist, sofern in der Lüftung gleichartige ohysikalische Voraussetzungen vorhenden sind.