DE3425766C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Rei­ nigung von Luft gemäß dem Oberbegruff des Patentanspruchs.

Eine solche Anlage ist aus der SU-A-9 39 010 bekannt.

Die Anlage dient vor allem zur bakteriologischen Reini­ gung der Luft und zur Zuführung der von Bakterien gerei­ nigten Luft zu Verbrauchern, welche die bakterienfreie Luft zu Heilzwecken benötigen, nämlich zur Behandlung von Verbrennungen und Wunden an den Extremitäten.

Es ist bereits eine Anlage zur Reinigung von Luft und zur Zuführung der gereinigten Luft in Behandlungsräume be­ kannt (Karpis E. E. "Konditionirovanie vozdukha v bol­ natsakh" (Klimatisierung der Luft in Krankenhäusern), Mos­ kau, ZINIS Gosstroya SSSR, 1975, Abb. 12, 22), die einen Lüfter mit einer Saug- und einer Druckluftleitung und einen Filter zur bakteriellen Reinigung der Luft enthält.

Behandlungsräume erfordern Ruhe. Zur Gewährleistung die­ ses akustischen Komfortes ist die bekannte Anlage mit Geräuschdämpfern versehen, die an den Luftleitungen an­ gebracht sind; der Lüfter ist in einer beträchtli­ chen Entfernung vom Bedienungspersonal installiert.

Die hohen Anforderungen an die Geräuschdämpfung in Behand­ lungsräumen bedingen große Abmessungen der Geräuschdämp­ fer. Deshalb hat die bekannte Anlage große Abmessungen und eine große Masse. Die Geräusche werden im wesentlichen durch den Lüfter erzeugt und breiten sich in der Saug- und der Druckluftströmung sowie in dem den Lüfter umge­ benden Raum aus. Das Geräusch der Luftströmungen wird üblicherweise als aerodynamisches Geräusch bezeichnet.

Bekannt ist weiterhin eine Anlage zur Reinigung von Luft und zur Zuführung der gereinigten Luft ("Atlas Copko AB", "Überstille Luft; Lagunov L. F. "Borba s shumom kompres­ sornykh ustanovok (Bekämpfung des Geräusches von Kompres­ soranlagen") Moskau, VNIIOT VZSPS, 1977), die ein schall­ isoliertes Gehäuse mit Öffnungen für den Eintritt der verunreinigten Luft und den Austritt der gereinigten Luft aufweist, das hohle schallisolierende Wände und ein im Ge­ häuse eingebautes Gebläse besitzt. Die in den Wänden ge­ bildeten Kanäle werden als Saugluftleitung benutzt. Das schallisolierende Gehäuse ist auch zur Dämpfung des vom Gebläse verursachten Geräusches bestimmt.

Zur Erzielung des erforderlichen akustischen Komfortes sind in der bekannten Anlage zusätzliche Geräuschdämp­ fer vorgesehen, die mit der Saugluftleitung in Reihe ge­ schaltet sind. Diese Ausführung der bekannten Anlage ge­ stattet es, annehmbare Kennzahlen hinsichtlich der Abmes­ sungen zu erhalten, ist jedoch in konstruktiver Hinsicht kompliziert.

Bei der aus der SU-A-9 39 010 bekannten Anlage befinden sich die Saug- und die Druckluftleitung in hohlen schallisolierenden Wänden des Gehäuses. Der Hohlraum zwischen diesen Wänden ist durch eine Trennmembran an zwei isolierte Luftleitungen aufgeteilt. Eine der genannten Luftleitungen, näm­ lich die Saugluftleitung, steht mit der Öffnung für den Eintritt der verunreinigten Luft einerseits und mit der unteren Kammer andererseits in Verbindung. Die andere Luftleitung, nämlich die Druckluftleitung, steht mit dem Druckstutzen des Lüfters und mit der oberen Kammer des Gehäuses in Verbindung.

Der Eintritt des Feinfilters, der sich in der oberen Kammer befindet, ist seinerseits mit der Kammer verbun­ den, während der Ausgang des Filters mit der Öffnung für den Austritt der gereinigten Luft in Verbindung steht.

Somit hat die bekannte Anlage zwei Wege für die Lutbe­ wegung:

• 1. der Saugweg mit der Öffnung für den Eintritt der ver­ unreinigten Luft, mit der Saugluftleitung in der hohlen schallisolierenden Wand des Gehäuses, mit der unteren Kam­ mer des Gehäuses und mit dem Saugstutzen des Lüfters;
• 2. der Druckweg mit dem Förderstutzen des Lüfters, mit der Druckluftleitung in der hohlen schallisolierenden Wand des Gehäuses, mit der oberen Kammer, mit dem Filter und mit der Öffnung für den Austritt der gereinigten Luft.

Weil spezielle Luftleitungen in der Anlage fehlen, können ihre Abmessungen bedeutend verringert werden.

Weil die Saug- und die Druckluftleitung in einem schalldämmenden Material ausgebildet sind, mit welchem die Gehäusewände verkleidet sind, erfüllen diese Luft­ leitungen eine Dämpfungsfunktion für das aerodynamische Geräusch der Luftströmung, die vom Lüfter eingesaugt und gefördert wird.

Die Wirkung dieser Dämpfer, die üblicherweise Absorp­ tionsdämpfer genannt werden, besteht in der Absorption der Energie der Schallschwingungen der Luftströmung durch die Wände der Luftleitung. Die Effektivität der Ge­ räuschdämpfung wird unter sonst gleichen Bedingungen durch die Länge der Luftleitung bestimmt.

In der bekannten Anlage sind die obere und die untere Kammer ebenso wie die Gehäusewände mit einem schall­ dämmenden Material verkleidet. Diese Kammern sind im Weg der Luftbewegung angeordnet und erfüllen die Funk­ tionen einer zweiten Stufe der Geräuschdämpfung. Solche Dämpfer werden üblicherweise als Reflexionsdämpfer be­ zeichnet. Ihr Wirkung beruht auf der Absorption der Energie der Schallschwingungen der Luftströmung in einer der Kammern mit hinreichend großem Volumen bei starker Verminderung der Geschwindigkeit der in eine der Kammern über die Luftleitung eintretenden Luftströmung.

Außer der Minderung des aerodynamischen Geräusches der Luftströmung gewährleistet das schallisolierende Gehäuse der bekannten Anlage die Dämpfung des vom Lüfter verursachten Geräusches.

Die bekannte Anlage hat also einen recht hohen akustischen Komfort bei annehmbaren Abmessungen und günstiger Masse der Anlage.

Um zugleich eine ausreichende Länge der Saug- und Druck­ luftleitung zu erzielen, die eine effektive Geräusch­ dämpfung sicherstellt, ist man bei der bekannten Anlage gezwungen, alle Gehäusewände hohl, d. h. mit einer vergrößerten Dicke auszuführen. Dies be­ grenzt jedoch die Verringerung der Außenabmessungen der bekannten Anlage. Außerdem ergibt die hohle Ausführung aller Gehäusewände eine größere Länge der die Druck- und die Saugluftleitung trennenden Membran bei geringen Ab­ messungen und geringer Masse der Anlage.

Dabei ist bei der bekannten Anlage aufgrund der Arbeits­ bedingungen eine sorgfältige Abdichtung der Membran er­ forderlich, die die hohlen schallisolierenden Wände trennt. Die große Ausdehnung der Membran, die am Umfang der obe­ ren und der unteren Kammer angeordnet ist, macht ihre Mon­ tage kompliziert und ermöglicht merkliche Leckströmungen aus der Druckluftleitung in die Saugluftleitung.

Außerdem besitzt der untere hohle Teil der bekannten An­ lage eine unzureichende Steifigkeit, was die vibroakusti­ schen Eigenschaften der Anlage verschlechtert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Anlage so weiterzubilden, daß eine gute Geräuschdämpfung bei weiterer Ver­ einfachung der Konstruktion und Verringerung der Abmes­ sungen möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch beschriebe­ nen erfindungsgemäßen Anlage gelöst.

Dabei sind aus der AT-A 3 35 124 in einem Strömungskanal Labyrinthe bildende Elemente bekannt.

Die erfindungsgemäße Anlage gewährleistet ausreichend hohe Kennwerte des vibro­ akustischen Effektes bei konstruktiver Einfachheit und bei gegenüber der bekannten Anlage verringerten Abmes­ sungen und reduziertem Gewicht. Die erfindungsgemäße An­ lage läßt sich wegen ihrer aus­ reichend hohen Kennwerte für den akustischen Komfort und wegen ihrer verhältnismäßig kleinen Abmessungen leicht in Heilanstalten einbauen. Die Anlage kann sowohl in einem Behandlungszimmer, als auch in einem vor dem Behandlungszimmer befindlichen Raum montiert werden, ohne ein vibroakustisches Unbehagen für Kranke und für das Bedienungspersonal zu verursachen und ohne eine be­ trächtliche Fläche einzunehmen.

Die erfindungsgemäß ausgeführte Anlage zur Reinigung von Luft und zur Zuführung der gereinigten Luft in einen Raum hat selbst bei Verwendung von relativ sperrigen Bakterienfiltern (NEPA-Typ) recht geringe Abmessungen und eine kleine Masse und kann als tragbare Variante ausgeführt werden, die in nicht spezialisierten Behand­ lungsräumen bequem einsetzbar ist.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch im Längsschnitt eine Anlage zur Reinigung von Luft und zur Zuführung der ge­ reinigten Luft in einen Raum,

Fig. 2 den Schnitt II-II von Fig. 1 und

Fig. 3 den Schnitt III-III von Fig. 1.

Die gezeigte Anlage hat ein schallisolierendes Gehäuse 1 mit einer Eintrittsöff­ nung 2 für den Eintritt der verunreinigten Luft und eine Austrittsöffnung 3 für den Austritt der gereinigten Luft.

Das Gehäuse 1 hat einen Mantel 4 in Form eines Kastens, der von innen mit einem schalldämmenden Material 5 ausgebildet ist.

In der Eintrittsöffnung 2 ist ein Filter 6 zur Vorreinigung der Luft von Verschmut­ zungen angeordnet. Im Gehäuse 1 ist eine erste, auf zwei Seiten schallisolierte horizontale Trennwand 7 angeordnet, die das Gehäuse 1 in eine obere Kammer 8 und eine untere Kam­ mer 9 teilt. Die (nicht gezeigte) Schalldämmung der Trennwand 7 ist ähnlich wie die des Gehäuses 1 ausgeführt.

In der unteren Kammer 9 ist ein Lüfter 10 zum Ansaugen der verunreinigten Luft durch die Eintrittsöffnung 2 und zum För­ dern zwischen Elemente, sowie zur Zuführung der gereinig­ ten Luft über die Austrittsöffnung 3 in den zu bedienenden Raum installiert.

In der unteren Kammer 9 ist eine Saugluftleitung 11 vor­ gesehen, die von der unteren, hohl ausgeführten Wand 12 des Gehäuses 1 gebildet wird. Zur Bildung des Hohlraumes der Saugluftleitung im Gehäuse 1 ist eine zweite schallisolierende untere Innenwand 13 vorgesehen, die im wesentlichen pa­ rallel zur ersten Trennwand 12 und in einem gewissen Abstand von ihr an­ geordnet ist.

Der Lüfter 10 sitzt mit einer schwingungsdämpfenden Kon­ sole 14 unmittelbar auf der zweiten Trennwand 13.

Die Saugluftleitung 11 steht über einen Kanal 15 mit der Eintritsöffnung 2 in Verbindung. Der Kanal 15 ist wie das Gehäuse 1 schall­ isoliert. Die Saugluftleitung 11 steht mit einem in der Wand 13 vorgesehenen Fenster 16 mit der unteren Kammer 9 in Verbindung. Die Druckluftleitung 17 grenzt von oben her an die untere Kammer 9 an. Die Drucklutleitung 17 dient zur Zuführung der Luft vom Lüfter 10 zu einem Fein­ filter 18 zur endgültigen Reinigung, der in der oberen Kammer 8 angeordnet ist.

Bei einer Nutzung der gereinigten Luft für Heilzwecke wird als Filter ein Bakterienfilter (Typ NEPA) verwendet.

Der Eingang 19 des Feinfilters 18 steht über die obere Kammer 8 mit der Druck­ luftleitung 17 in Verbindung. Der Ausgang 20 des Feinfilters 18 steht mit der Austrittsöffnung 3 in Verbindung. Zur Verbindung des Ausgangs 20 des Fein­ filters 18 mit der Austrittsöffnung 3 dient ein Übergangsstück 21 in Form eines Trichters, der an der Verbindungsstelle mit dem Ausgang 20 des Feinfilters 18 mit einer Dich­ tung 22 versehen ist. Der Feinfilter 18 ist in der oberen Kammer 8 mit Hilfe eines Be­ festigungselementes 23 befestigt. Die Durchtrittsstelle des Übergangsstückes 21 durch die Wand des Gehäuses 1 ist abdichtend verschweißt. Die Wand 8 a der oberen Kammer 8 ist in bezug auf das Gehäuse 1 für eine einfache Montage des Feinfilters 18 abnehmbar.

Zur Verringerung der Abmessungen sind in der Anlage die Wände des Gehäuses 1 nur teilweise hohl. Die untere hohle Wand 12 bildet zusammen mit ihrer Isolierung die Saug­ luftleitung 11.

Zur Bildung des (nicht bezeichneten) Kanals, der als Druckluftleitung 17 dient, ist im Gehäuse 1 neben der ersten Trennwand 7 eine zweite, auf beiden Seiten mit einer Schallisolierung versehene Trennwand 24 vorgesehen, die im wesentlichen parallel zur ersten Trennwand 7 in einem festgelegten Abstand von ihr angeordnet ist.

Der Abstand zwischen den Trennwänden 7 und 24 wird aus­ gehend von der hinsichtlich der akustischen Anforderun­ gen zulässigen Geschwindigkeit der Luftströmung in der Luftleitung 17, der Abstand zwischen den Wänden 12 und 13 abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit in der Luft­ leitung 17 gewählt.

Die Druckluftleitung 17 steht über ein Fenster 25 mit der oberen Kammer 8 und über einen Stutzen 26 mit der (nicht bezeichneten) Förderöffnung des Lüfters 10 in Verbindung. Der Stutzen 26 besteht aus einem schwingungsdämpfenden Material, das die Übertragung von Vibrationen von dem Lüfter 10 zum Gehäuse 1 unterbindet. An der Verbindungs­ stelle des Stutzens 26 mit der Druckluftleitung 17 ist ein Fenster 26 a in der Trennwand 24 vorgesehen.

Die Luftleitungen 11 und 17 sind mit dem schalldämmenden Material 5 verkleidet und bilden so für die sich bewe­ gende Luft Absorptionsdämpfer. Die Effektivität dieser Geräuschdämpfer hängt von ihrer Länge ab. Für diesen Zweck sind im Gehäuse 1 Elemente 27 vorhanden, die an den Wänden 12 und 13 der Saugluftleitung 11 und an den Trennwänden 7 und 24 starr befestigt sind, welche die Wände der Druckluftleitung 17 bilden.

Die Elemente 27 sind in Form von flachen Zwischenwänden ausgebildet, mit schalldämmendem Material 5 verkleidet und in den Luftleitungen 11, 17 derart angeordnet, daß sie Labyrinthe für die Bewegung der Luftströmung bilden. In dem Druckluftkanal sind sie von dem Fenster 26 a (Fig. 2) bis zum Fenster 25 angeordnet. In der Saugluftleitung 11 sind sie von dem Kanal 15 (Fig. 3) bis zum Fenster 16 angeordnet.

Die Abstände zwischen zwei benachbarten Elementen 27 und zwischen jedem Randelement 27 und der entsprechenden nächstliegenden Wand des Gehäuses 1 in der Luftleitung 11 sind in etwa gleich und werden abhängig von der Ge­ schwindigkeit der Luftströmung berechnet, die im Hinblick auf die akustischen Forderungen zulässig ist. Ähnlich sind die Elemente 27 in der Luftleitung 17 angeordnet. Die Elemente 27 können zickzackförmig ausge­ bildet sein.

Die starre Verbindung der Elemente 27 mit den Wänden 12 und 13 der Saugluftleitung 11 und mit den Wänden 7 und 24 der Druckluftleitung 17 gewährleistet eine hohe Stei­ figkeit des Gehäuses 1, insbesondere seines Bodens, und eine Dämpfung der Vibrationen des Lüfters 10.

Die Anlage arbeitet folgendermaßen:

Die verunreinigte Luft wird durch den Lüfter 10 über das Filter 6 eingesaugt. Nach diesem Filter 6 passiert die Luft, die von den sie verunreinigenden groben Teil­ chen gereinigt ist, der Reihe nach den Kanal 15 und das von den Elementen 27 in der Saugluftleitung 11 gebildete Labyrinth. Sie tritt dann durch das Fenster 16 in die untere Kammer 9 ein. Aus dieser Kammer 9 wird die Luft vom Lüfter 10 angesaugt und über den Stutzen 26 zur Wei­ terbehandlung gefördert.

Somit wird das aerodynamische Geräusch der eingesaugten Luft in zwei Etappen gedämpft, nämlich aufeinanderfol­ gend in Strömungsrichtung der Luft zuerst im Absorptions­ geräuschdämpfer, nämlich in der mit dem Labyrinth verse­ henen Luftleitung 11, und dann im Reflexionsgeräuschdämpfer, nämlich in der unteren Kammer 9.

Das durch den Lüfter 10 in dem ihn umgeben­ den Raum erzeugte Geräusch wird durch das schallisolierte Gehäuse 1 gedämpft, genauer durch dessen unteren Kammer 9, in der der Lüfter 10 installiert ist.

Über den Stutzen 26 tritt die vom Lüfter 10 geförderte Luft durch das Fenster 26 a in die Druckluftleitung 17 gelangt die Luft durch das Fenster 25 in die obere Kammer 8. Aus dieser oberen Kammer 8 strömt die geförderte Luft in das Feinfilter 18 über dessen Eingang 19.

Die gereinigte Luft gelangt aus dem Feinfilter 18 über das Übergangsstück 21 zur Austrittsöffnung 3 und wird einem Raum, beispielsweise einer Behandlungskammer, zugeführt. Die Dämpfung des aerody­ namischen Geräusches der Strömung der geförderten Luft erfolgt ebenso wie die Dämpfung des aerodynamischen Ge­ räusches der Strömung der eingesaugten Luft in zwei Stu­ fen, und zwar zuerst im Absorptionsgeräuschdämpfer der Druckluftleitung 17, die mit dem Labyrinth versehen ist, und dann im Reflexionsgeräuschdämpfer, in der oberen Kammer 8.

Die erhöhte Steifigkeit der unteren Wand 12 des Gehäuses 1 gewährleistet in Kombination mit der schwingungsdämp­ fenden Konsole 14 und dem schwingungsdämpfenden Stutzen 26 eine minimale Vibration der Anlage.

Es wurde eine Versuchsanlage für eine Luftfördermenge von 50 m³/h und 300 m³/h hergestellt und getestet. Es wurde eine Geräuschminderung vom Ausgangpegel von 75 Dezibel (für den Lüfter) auf 30 bis 35 Dezibel bei verhältnismäßig geringer Vibration erreicht.

Claims (1)

1. Anlage zur Reinigung von Luft, mit einem schallisolierenden Ge­ häuse (1) mit einer Eintritts- (2) und einer Austrittsöffnung (3), und mit einer im Gehäuse (1) angeordneten ersten schall­ isolierenden Trennwand (7), die das Gehäuse (1) in eine obere und eine untere Kammer (8, 9) aufteilt, in deren einer (9) ein Lüfter (10) installiert ist, welcher mit einer Saugluft­ leitung (11) in Verbindung steht, die in der zumindest teil­ weise hohl ausgeführten Wand (12) des Gehäuses (1) ausgebil­ det ist, und mit der Eintrittsöffnung (2) sowie mit einer Druckluftleitung (17) in Verbindung steht, und in deren an­ derer (8) ein Filter (18) eingebaut ist, dessen Eingang (19) mit der Druckluftleitung (17) und dessen Ausgang (20) mit der Austrittsöffnung (3) verbunden ist, gekennzeich­ net durch eine zweite im Gehäuse (1) angeordnete schalliso­ lierende Trennwand (24), die im Abstand und im wesentlichen parallel zur ersten schallisolierenden Trennwand (7) angeordnet ist und mit dieser einen Kanal er­ zeugt, der die Druckluftleitung (17) bildet, wobei an den Wänden (12, 13, 7, 24) der Saug- und der Druckluftleitung (11, 17) Elemente (27) starr befestigt sind, derart, daß sie Labyrinthe für den Luftdurchfluß bilden.