DE3431669A1

DE3431669A1 - Laborabzug und absaugverfahren mit zulufteinleitung

Info

Publication number: DE3431669A1
Application number: DE19843431669
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-08-29
Filing date: 1984-08-29
Publication date: 1986-03-13
Also published as: DE3431669C2

Description

PA 84007 5 28. Juni 1984

Johannes Müller Kunststoffbau - Lescheider Weg 8, 5202 Hennef

Laborabzug und Absaugverfahren mit Zulufteinleitung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Laborabzug oder dergleichen Abzugsvorrichtungen zur Absaugung von Gasen, Dämpfen und Schwebstoffen, mit einem Abzugsgehäuse mit einer vorderen Arbeitsöffnung und seitlich im Bereich dieser öffnung sich vertikal erstreckenden Zuluftöffnungen sowie im Gehäuse angeordneten Absaugöffnungen. Weiterhin erstreckt sie sich auf ein Absaugverfahren für Gase, Dämpfe und Schwebstoffe mit Zulufteinleitung aus einem Arbeitsraum, insbesondere dem Abzugsgehäuse eines Laborabzugs. Laborabzüge der genannten Art finden überall dort Verwendung, wo die Art der entstehenden Schadgase die Einleitung von Zuluft erforderlich macht. Es existieren in dieser Beziehung ins einzelne gehende gesetzliche Verordnungen. Durch die Einleitung von Zuluft im Bereich der Arbeitsöffnung entsteht eine schützende Strömung, die auch bei herabgesetzten Absaugmengen einen Austritt von Schadgasen aus der Arbeitsöffnung verhindern soll.

Ein Laborabzug der eingangs genannten Art ist aus der DE 32 08 622 C 1 bekannt, bei der die Zuluft über vertikale oder horizontale Zuluftleisten in der Ebene der Arbeitsöffnung eingeleitet wird und die Absaugung durch Absaugöffnungen erfolgt, die in den an die Arbeitsöffnung anschließenden, jeweils senkrecht zur Erstreckung der Zuluftleisten liegenden Wandteilen erfolgt. Hiermit soll erreicht werden, daß im Abzugsgehäuse zumindest eine Wirbelströmung erzeugt wird, aus deren Kern die Absaugung erfolgen soll. Innerhalb der Wirbelströmung soll sich eine Strömungskomponente in Richtung auf die Absaugöffnung zu ausbilden.

Der hiermit beschriebene Laborabzug hat den Nachteil, daß bei vertikaler Wirbelachse mit einer Anordnung der Absaugöffnung im Boden oder in der Decke des Absauggehäuses entweder, sich am Boden niederschlagende Dämpfe oder spezifisch leichte, zur Decke aufsteigende Gase nicht von der Absaugung erfaßt werden können. Zufriedenstellende Ergebnisse sind damit nur in einem begrenzten Bereich von Anwendungen zu erwarten. Darüberhinaus treten bei einer Wirbelströmung erhebliche Strömungsverluste auf, so daß eine erhöhte Absaugleistung einzusetzen ist, was bei dauerndem Betrieb die Wirtschaftlichkeit merklich sinken läßt.

Um das Problem der sich niederschlagenden schweren Dämpfe zu lösen, die von in Seitenwänden oder in der Decke angeordneten Absaugöffnungen nicht bewältigt werden können, ist nach der genannten Druckschrift eine zusätzliche Absaugöffnung im Bodenbereich vorgesehen, für die eine besondere Leitungsführung erforderlich ist. Dies erhöht den Bauaufwand und die Strömungsverluste.

Es sind weiterhin Laborabzüge mit einer mit Abstand zur Rückwand angeordneten Prallwand bekanntgeworden, die so verstellt werden kann, daß die Absaugung entweder über einen horizontalen Schlitz in Bodennähe oder über einen horizontalen Schlitz in Deckennähe erfolgen kann. Hiermit soll eine Anpassung an Dämpfe oder Gase von höherem oder geringerem spezifischem Gewicht als dem der Zuluft ermöglicht werden. Der Nachteil hierbei ist es, daß bei fehlerhafter Einstellung die Gefahr besteht, daß beispielsweise sich am Boden absetzende Dämpfe trotz ausreichender Zulufteinleitung und Absaugleistung aus der Arbeitsöffnung nach vorne austreten. Im übrigen erhöhen verstellbare Anordnungen den erforderlichen Bauaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Laborabzug und ein Absaugverfahren mit Zulufteinleitung vorzuschlagen, bei dem unabhängig von dem Verhältnis der spezifischen Gewichte der entstehenden Dämpfe oder Gase in Beziehung zur Zuluft eine vollständige Absaugung in jedem Fall sichergestellt ist und ein Austritt aus der Arbeitsöffnung verhindert wird. Hierbei soll gleichzeitig der Zuluftanteil in Bezug auf die Absaugmenge möglichst hoch sein und dabei die Absaugmenge insgesamt zur Energieeinsparung bei der Absaugung geringgehalten werden.

Die Lösung besteht darin, daß bei einem Laborabzug der eingangs genannten Art jeder Zuluftöffnung eine Absaugöffnung zugeordnet ist, die sich parallel zu dieser im rückwärtigen Bereich des Abzugsgehäuses vertikal erstreckt. Gleichermaßen wird ein Abzugsverfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, nach dem zumindest im Bereich zweier benachbarter vertikaler Raumkanten im wesentlichen über die gesamte Raumhöhe Zuluft eingeleitet wird und zumindest an zwei weiteren im Bereich der gegenüberliegenden vertikalen Raumkanten im wesentlichen über die gesamte Raumhöhe Abluft abgesaugt wird.

Die Absaugmengen können mit der vorgeschlagenen Vorrichtung und dem Verfahren insgesamt reduziert werden, wobei ein hoher Zuluftanteil möglich ist. Trotz geringer Strömungsgeschwindigkeiten senkrecht zur Ebene der Arbeitsöffnung ist aufgrund der erfindungsgemäßen Luftführung ein sicherer Betrieb ohne Schadgasaustritt gewährleistet. Durch die Reduzierung der absoluten Absaugmengen, die eine verringerte Leistung der fehläse zuläßt, wird eine Energieeinsparung im Betrieb erzielt. Ein weiterer Beitrag zur Wirtschaftlichkeit kann unter dem Aspekt möglich werden, daß die Zuluft je nach Außenbedingungen oder Anwendungsfall zeitweise zur Vermeidung des Unterschreitens von Taupunkten vorgeheizt werden muß. Bei verringerten Absaugmengen kann entsprechend auch die Heizleistung verringert werden.

Darüberhinaus erfolgt, ohne besondere Einstellmaßnahmen oder ohne spezielle konstruktive Anpassungen an bestimmte Betriebsbedingungen die Absaugung der Zuluft mit den Schadgasen unabhängig von einer eventuell auftretenden Schichtung der letzteren in sicherer Weise dadurch , daß über die gesamte Raumhöhe abgesaugt wird. Durch die spezielle Zuordnung jeweils einer Absaugöffnung zu einer Zuluftöffnung von paralleler Erstreckung und Anordnung bilden sich hierbei im wesentlichen in Draufsicht halbzylindrische Strömungsbilder aus, die einen laminaren Strömungsverlauf aufweisen, so daß eine verlustarme Strömung erfolgt und auch insoweit die Leistung der benötigten Absauggebläse geringgehalten werden kann.

Eine weitere Reduzierung der Strömungsverluste wird durch die vorgeschlagene Ausgestaltung der Zuluft und der Absaugkanäle erreicht, die gleichzeitig eine einfache Bauweise ermöglichen. Hierbei sind die Seitenteile des Abzugsgehäuses doppelwandig ausgestaltet und bilden parallelwandige Kanäle aus, deren Strömungsquerschnitt sich über

die Höhe so erweitert bzw. verjüngt, daß unter Berücksichtigung der auf der ganzen Höhe des Abzugsgehäuses austretenden Zuluft bzw. abgesaugten Schadgase innerhalb der im wesentlichen senkrecht verlaufenden Strömungskanäle für die Zuluft und das Schadgas eine konstante Strömungsgeschwindigkeit herrscht. Sofern die Zuluft beispielsweise von unten eingeleitet und die Schadgase oben abgesaugt werden, genügt ein einziger Steg um jeweils einen Abluftkanal von einem Zuluftkanal abzutrennen.

Eine weitere günstige Beeinflussung der Strömungsverlaufe ist durch die Anordnung von vertikalen Lamellen in den Zuluftöffnungen zu erzielen, die so angeordnet sind, daß die Luft fächerförmig eingeleitet wird, wodurch eine Ausbildung von Strömungsfeldern erzeugt wird, die im wesentlichen das ganze Abzugsgehäuse ausfüllen.

Es hat sich herausgestellt, daß mit einem erfindungsgemäßen Laborabzug ein Zuluftanteil von über 90 % in bezug auf die Absaugmenge möglich ist, ohne daß ein Zurückdrükken in den Laborraum zu befürchten ist. Um bei dem gesetzlich vorgeschriebenen Unterdruck von 10 Pascal im Laborraum einen Sicherheitsbereich einzuhalten, sollte jedoch in der Regel mit einer etwas geringeren Luftzugabe gearbeitete werden. Mit den erfindungsgemäßen Laborabzügen lassen

sich Abzugsmengen von bis zu 600 m pro Meter Einzugsbreite je Betriebsstunde ohne weiteres darstellen. Als bevorzugte Maße, bei denen eine äußerst zufriedenstellende Wirkung der vorliegenden Erfindung eintritt, hat sich eine Breite des Laborabzugs von 1200 bis 1500 mm und eine Tiefe von 900 mm ergeben. Bevorzugte Werte für die Breite der Zuluftöffnung liegen bei 50 mm und für die Breite der Absaugöffnung bei 100 mm.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf Laborabzüge beschränkt, sondern auch auf Arbeitsräume als Ganzes übertragbar, in denen eine verlustarme Luftumwälzung stattfinden soll. Je nach der Form und Größe der Räume kann dabei auch die Zahl der Zuluftöffnungen bzw. Absaugöffnungen erhöht werden, wobei beispielsweise jeweils in Wandmitte weitere, sich über die ganze Raumhöhe erstrekkende Zuluft- oder Absaugöffnungen angeordnet werden können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den untergeordneten Patentansprüchen sowie aus der Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels nach der beigefügten Zeichnung.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Laborabzug in perspektivischer Darstellung in Vorderansicht

Fig. 2 zeigt einen Laborabzug nach Fig. 1 im Querschnitt. Die Strömungsfäden sind jeweils durch Pfeile dargestellt.

In Fig. 1 ist ein Abzugsgehäuse 1 mit einer vorderen Arbeitsöffnung 4 erkennbar, die den unteren Teil der Vorderseite freigibt, während der obere Teil des Gehäuses verschlossen ist. Die Arbeitsöffnung kann durch ein Schiebefenster verschließbar sein, wobei dieses je nach Bedarf heruntergeschoben werden kann, so daß nur ein unterer Arbeitsbereich für den Zugriff freibleibt. Ein derartiges Schiebefenster kann auch die Arbeitsöffnung 4 ganz verschließen, sofern in der Fensterfläche Durchgriffe vorgesehen sind. Jeweils im Bereich der vorderen vertikalen Kanten des Abzugsgehäuses 1 sind Zuluftöffnungen 2 erkennbar, die mit Lamellen 5 bestückt sind. Im Bereich der

hinteren vertikalen Kanten des Abzugsgehäuses 1 sind jeweils Abzugsöffnungen 3 vorgesehen, die mit Lochblechen 6 verdeckt sind. Zuluftöffnungen und Abzugsöffnungen haben über die gesamte Höhe des Abzugsgehäuses gleichbleibende Breite. Der Verlauf der Strömungsfäden der Zuluft im Gehäuse ist durch Pfeile in zwei Ebenen beispielhaft perspektivisch dargestellt.

In Fig. 2 ist das Abzugsgehäuse 1 mit der Arbeitsöffnung 4, einer einfachen Rückwand 7 und doppelwandigen Seitenteilen im Querschnitt dargestellt. Zwischen den Wänden der Seitenteile 8 befinden sich querverlaufende Stege 9, durch die Zuführkanäle 10 und Abführkanäle 11 ausgebildet werden. Im vorderen Bereich jedes Zuführkanals 10 ist jeweils zum Inneren des Arbeitsraumes 12 die Verbindung über die Zuluftöffnung 2 hergestellt, in der die Lamellen 5 mit nach hinten zunehmender Anstellung angeordnet sind. Vom Abführkanal 11 erfolgt die Verbindung zum Arbeitsraum jeweils über eine mit einem Lochblech 6 versehene Abzugsöffnung 3. Es ist erkennbar, daß zwei symmetrische Strömungsbereiche entstehen, die jeweils von einem Halbzylinder so begrenzt sind, daß der mittlere Bereich des Arbeitsraumes von den zwei Strömungsbereichen erfaßt wird. Kleinere Wirbel können sich ausschließlich im Bereich der Seitenteile 8 ausbilden, die üblicherweise nicht zum eigentlichen Arbeitsbereich gehören. Ein Austritt von Schadgasen durch die Arbeitsöffnung 4 ist durch die Zulufteinleitung verhindert. Durch den fächerartigen Austritt der Zuluft wird sichergestellt, daß der gesamte Arbeitsraum 12 von der Durchströmung erfaßt wird.

PA 84007 /IiL ³k? Ιυ£Λ984

Johannes Müller Kunststoffbau - Lescheider Weg 8, 5202 Hennef 41

Laborabzug und Absaugverfahren mit Zulufteinleitung

Bezugszeichenliste

1	Abzugsgehäuse
2	Zuluftöffnung
3	Abzugsöffnung
4	Arbeitsöffnung
5	Lamellen
6	Lochblech
7	Rückwand
8	Seitentei1
9	Steg
10	Zuführkanal
11	Abführkanal
12	Arbeitsraum

Claims

PA 84007 28. Juni 1984 Johannes Müller Kunststoffbau - Lescheider Weg 8, 5202 Hennef Laborabzug und Absaugverfahren mit Zulufteinleitung Patentansprüche

1. Laborabzug oder dergleichen Abzugsvorrichtung zur Absaugung von Gasen, Dämpfen und Schwebstoffen, mit einem Abzugsgehäuse mit einer vorderen Arbeitsöffnung und seitlich im Bereich dieser öffnung sich vertikal erstreckenden Zuluftöffnungen sowie im Gehäuse angeordneten Absaugöffnungen,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zuluftöffnung (2) eine Absaugöffnung (3) zugeordnet ist, die sich parallel zu dieser im rückwärtigen Bereich des Abzugsgehäuse (1) vertikal erstreckt.

2. Abzug nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Absaugöffnung (3) im hinteren Bereich eines Seitenteils (8 des Abzugsgehäuses (1) angeordnet ist.

3. Abzug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 3A31669 dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zuluftöffnungen

(2) und die Absaugöffnungen (3) über die gesamte Höhe des Abzugsgehäuses (1) erstrecken.

4. Abzug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (8) des Abzugsgehäuses (1) doppelwandig sind und Zuführkanäle (10) und Abführkanäle (11) ausbilden.

5. Abzug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen doppelten Wänden der Seitenteile (8) des Abzugsgehäuses (1) quer verlaufende Stege (9) eingesetzt sind, die die Zuführkanäle (10) und die Abführkanäle (11) begrenzen.

6. Abzug nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (9) zwischen den Wänden der Seitenteile (8) derart zur Vertikalen geneigt eingesetzt sind, daß die Strömungsquerschnitte in den Zuführkanälen (10) und/oder in den Abführkanälen (11) über die gesamte Höhe proportional zur durchtretenden Strömungsmenge sind.

7. Abzug nach einem der Ansprüche 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet, daß bei entgegengesetzter Strömungsrichtung in den Zuführkanälen (10) und den Abführkanälen (11) jeweils ein einziger zur Vertikalen geneigter Steg (9) zwischen den Wänden jeden Seitenteils (8) die benachbarten Kanäle voneinander trennt.

8. Abzug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 3431669 dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluftöffnungen (2) und die Absaugöffnungen (3) über ihre gesamte Höhe von gleichbleibender Breite sind.

9. Abzug nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugöffnungen (3) mit einem Lochblech (6), vorzugsweise mit einem Lochanteil von 50 % abgedeckt sind.

10. Abzug nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluftöffnungen (2) mit vertikalen Lamellen (5) zur Luftleitung versehen sind, die vorne parallel zur Ebene der Arbeitsöffnung (4) liegen und eine nach hinten zunehmende Neigung zu dieser Ebene aufweisen.

11. Absaugverfahren mit Zulufteinleitung für Gase, Dämpfe und Schwebstoffe aus einem Arbeitsraum, insbesondere aus dem Abzugsgehäuse eines Laborabzugs nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich zweier benachbarter vertikaler Raumkanten im wesentlichen über die gesamte Raumhöhe Zuluft eingeleitet wird und daß zumindest im Bereich der gegenüberliegenden vertikalen Raumkanten im wesentlichen über die gesamte Raumhöhe mit der Zuluft angereichertes Schadgas abgesaugt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß Zuluft in einer im wesentlichen laminaren Strömung über die gesamte Raumhöhe in durch senkrechte Halbzylinder begrenzten Bereichen zwischen Zuluftöffnungen und Absaugöffnungen geführt wird.

Q / Q 1 C K Q

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12,

dadurch gekennzeichnet, daß zwei Strömungsbereiche mit jeweils einer Zuluftöffnung und einer Absaugöffnung symmetrisch zur längeren Erstreckung des Arbeitsraumes vorgesehen sind, die sich im Bereich der Raummitte tangieren.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluft in Draufsicht jeweils fächerförmig im Bereich einer Ecke des Raumes eingeleitet wird, wobei eine Begrenzung des öffnungswinkels durch eine Parallele zu einer Wand des Raumes gegeben ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß der öffnungswinkel der in Draufsicht fächerförmigen Lufteinleitung etwa 45° beträgt.