DE3545664A1 - Belueftungseinrichtung fuer geschlossene raeume - Google Patents

Belueftungseinrichtung fuer geschlossene raeume

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Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung für geschlossene Räume nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei derartigen Belüftungseinrichtungen mit Filtern liegen häufig Anwendungsfälle vor, bei denen während längerer Betriebsperioden überhaupt keine toxischen Mittel in der anzusaugenden Luft vorhanden sind, so daß der Wunsch besteht, während dieser Zeiten nur solche Filter zum Einsatz zu bringen, mit denen normale nicht toxische Schmutzpartikel, wie z. B. Staub, entfernt werden können. Zu diesem Zweck ist es bekannt, die zur Reinigung der Ansaugluft von toxischen Substanzen erforderlichen Filter zusätzlich nur in solchen Betriebszuständen einzusetzen, in denen sie benötigt werden. Außerhalb jener Betriebszeiten werden die antitoxisch wirkenden Filter entfernt. Dabei besteht insbesondere das Problem der Handhabung und Lagerung der mit toxischen Substanzen beladenen Filter bei dem zwischenzeitlichen Entfernen aus der Belüftungsanlage.
Hier eine Verbesserung zu schaffen, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Gelöst wird sie durch eine Ausbildung der Belüftungseinrichtung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 2.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, beschrieben.
In der Zeichnung sind für drei verschiedene Betriebsarten Fliesschaubilder angegeben und zwar in
Fig. 1 für den Betrieb der Belüftungseinrichtung bei Vorhandensein toxischer Substanzen in der Ansaugluft,
Fig. 2 für den Betrieb bei nur staubhaltiger, keine Aerosole oder toxische Substanzen enthaltender Ansaugluft
Fig. 3 für einen Betrieb zum Regenerieren des die toxischen Substanzen in der Ansaugluft neutralisierenden Filters in Zeiten, in denen sich in der Ansaugluft keine toxischen Substanzen befinden.
Die Belüftungseinrichtung enthält insgesamt drei Filterstufen, von denen die erste Filterstufe 1 aus einem Filtermaterial besteht, das lediglich geeignet ist, Feststoffpartikel aus der Ansaugluft abzutrennen. Als Material hierfür kann z. B. verwendet werden: Papier, Vliese, Schaumstoffe, Filzmatter, Drahtgewebe.
In der zweiten Filterstufe 2 ist ein Filtermaterial eingesetzt, mit dem Flüssigkeitsteilchen aus in der Ansaugluft befindlichen Aerosolen abtrennbar sind. Als Materialien kommen insbesondere in Betracht: hydrophobe Kunststoffgewebe, Glasgewebe, Metallgeflechte, Zyklone. Die in der zweiten Filterstufe abgetrennten Flüssigkeitsteilchen werden in einem verschließbaren Gefäß 4 aufgefangen. Die dritte Filterstufe 3 enthält ein Filtermaterial zur chemischen Neutralisation toxischer Substanzen in der Ansaugluft. Solche Materialien sind beispielsweise Aktivkohle und Molekularsiebe.
Die drei Filterstufen 1 bis 3 sind durch Strömungsleitungen und über Mehrwegeventile so miteinander verbunden, daß entweder die Ansaugluft nur durch die erste Filterstufe geführt wird, oder alle drei Filterstufen passieren muß oder zur Regeneration des Filtermaterials der dritten Filterstufe lediglich durch die erste Filterstufe und von dort aus nach zum Filtrationsbetrieb umgekehrter Durchströmung der Filterstufe 3 zurück in die Atmosphäre geführt wird. Im Betrieb nach Fig. 1, bei dem die Ansaugluft toxische Substanzen enthält, die in der dritten Filterstufe 3 der Belüftungseinrichtung neutralisiert werden sollen, durchströmt die Ansaugluft die Belüftungseinrichtung gemäß den in der Fig. 1 eingetragenen Pfeilen. Dies bedeutet, daß die Ansaugluft nach Durchströmen der ersten Fitlerstufe 1 in ein als Verteilergehäuse 5 ausgebildetes Mehrwegeventil gelangt. Dieses Verteilergehäuse 5 enthält zwei Auslässe, von denen der durch eine Klappe 6 verschließbare Auslaß in einen Sammelraum 7 vor der zweiten Filterstufe 2 führt. Der andere Anlaß des Verteilergehäuses 5, der in eine die zweite Filterstufe umgehende Bypaßleitung 8 führt, ist während dieser Betriebsart durch eine Klappe 9 verschlossen. Durch die zweite Filterstufe 2 hindurch gelangt die Ansaugluft in ein zweites Mehrwegeventil, das ebenfalls als ein Verteilergehäuse ausgebildet ist und zwar als Verteilergehäuse 10 mit einem ersten und zweiten Verteilraum 11 bzw. 12. Bei der Betriebsart nach Fig. 1 sind die Verteilräume 11 und 12 durch eine sich in Schließstellung befindliche Klappe 13 voneinander getrennt. Mit einer weiteren Klappe 14 ist der Verteilraum 12 gegenüber einer später noch zu beschreibenden Strömungsleitung 15 verschlossen. Aus dem Verteilraum 12 des Verteilergehäuses 10 gelangt die vorgereinigte Ansaugluft in das sie aus der Atmospäre ansaugende Gebläse 16. Dieses Gebläse treibt die Ansaugluft in ein drittes Mehrwegeventil, das hier in Form eines weiteren Verteilergehäuses 17 ausgebildet ist. Ein Ausgang aus diesem Verteilergehäuse 17 führt in den zu belüftenden Raum, der im vorliegenden Fall eine Fahrerkabine 18 eines landwirtschaftlichen Schlepperfahrzeuges ist. Bei dem Betrieb nach Fig. 1 ist dieser Auslaß durch eine Klappe 19 verschlossen. Ein weiterer Auslaß aus dem Verteilergehäuse 17 ist in dieser Betriebsart ebenfalls mit einer Klappe 20 verschlossen. Der dritte in der vorliegenden Betriebsart durch eine Klappe 21 geöffnete Ausgang führt die Ansaugluft auf eine erste Seite 22 der Filterstufe 3. An das aus Aktivkohle bestehende Filter dieser dritten Filterstufe schließt sich ein Sammelraum 23 mit zwei Auslässen an. Einer dieser Auslässe führt in eine Strömungsleitung 24, die mit dem ersten Verteilraum 11 des Verteilergehäuses 10 verbunden ist. An der Eintrittsöffnung dieser Strömungsleitung 24 zu dem Verteilerehäuse 10 ist eine Klappe 25 angeordnet, die in der vorliegenden Betriebsart sich in Schließstellung befindet. Dadurch kann die aus der dritten Filterstufe ausgetretene Ansaugluft ausschließlich in diesem Zustand an der geöffneten Klappe 26 vorbei durch eine Strömungsleitung 27 in die Fahrerkabine 18 gelangen.
Die Betriebsarten der Belüftungseinrichtung nach den Fig. 2 und 3 lassen sich ausschließlich durch Verstellung der Klappen 6, 9, 13, 14, 19, 20, 21, 25 und 26 einstellen.
Soll daher in der Belüftungseinrichtung die Ansaugluft von den drei Filterstufen lediglich die erste Filterstufe 1 passieren, so müssen die Klappen 9, 13 und 19 offen und alle übrigen Klappen verschlossen sein.
Für den Regenerierbetrieb nach der Überschrift zu Fig. 3, bei dem in Zeiten, in denen eine Belüftung der Fahrerkabine 18 mit gefilterter Luft überhaupt nicht notwendig ist, wird die hier Aktivkohle enthaltende dritte Filterstufe durch Umkehrspülung regeneriert. Für diese Betriebsart müssen die Klappen 9, 25, 14 und 20 geöffnet sein, während alle übrigen Klappen sich in Schließstellung befinden müssen. An der geöffneten Klappe 20 vorbei gelangt die Ansaugluft zurück in die Athmosphäre. Das Öffnen und Schließen der Klappen erfolgt zentral durch ein nicht gezeigtes Steuergerät, wobei die Verstellkräfte z. B. hydraulisch erzeugt werden können.

Claims (2)

1. Belüftungseinrichtung für geschlossene Räume, insbesondere für Kabinen von Fahrzeugen, bei der atmosphärischen Luft, die zeitweise toxische Substanzen enthalten kann, mit Hilfe eines Gebläses durch Filter geleitet wird, gekennzeichnet durch die Merkmale.
  • (a) in der Einrichtung sind mindestens drei Filterstufen (1, 2, 3) mit in mindestens drei Filterstufen unterschiedlichen Filtermaterialien vorgesehen,
  • (b) das Filtermaterial der ersten Filterstufe (1) ist in erster Linie zur Trennung von Feststoffpartikeln geeignet,
  • (c) das Filtermaterial der zweiten Filterstufe (2) ist in erster Linie zur Abtrennung von Flüssigkeitspartikeln aus Aerosolen geeignet,
  • (d) das Filtermaterial der dritten Filterstufe (3) ist in erster Linie zur chemischen Entgiftung gesundheitsgefährdender toxischer Substanzen geeignet,
  • (e) die einzelnen Filterstufen (1, 2, 3) sind untereinander durch Strömungsleitungen verbunden,
  • (f) zur Luftansaugung ist stromab des angesaugten dem geschlossenen Raum zuzuführenden Luftstromes spätestens vor der dritten Filterstufe (3) ein Gebläse (16) innerhalb der Strömungsleitungen vorgesehen,
  • (g) die erste Filterstufe (1) ist in der für die anzusaugende Luft vorgesehenen Eintrittsöffnung der Belüftungseinrichtung angeordnet,
  • (h) in den die einzelnen Filterstufen (1, 2, 3) verbindenden Strömungsleitungen sind Mehrwegeventile (5, 10, 17) vorgesehen,
  • (i) der Strömungsweg der die Belüftungseinrichtung von dessen mit der ersten Filterstufe (1) versehenen Eintrittsöffnung bis zum Austritt aus dieser Einrichtung durchströmenden Ansaugluft durch die einzelnen Filterstufen (1, 2, 3) ist durch Verstellung der Mehrwegeventile (5, 10, 17) wahlweise wie folgt schaltbar:
    • (i1) Reihenschaltung aller drei Filterstufen (1, 2, 3), bei der die Ansaugluft die dritte Filterstufe (3) in Richtung von einer ersten Seite (22) zu einer zweiten Seite (28) durchströmt und von dort in den zu belüftenden Raum (18) eintritt
    • (i2) Reihenschaltung der ersten (1) und zweiten Filterstufe (2) mit Austritt der Ansaugluft in den zu belüftenden Raum (18)
    • (i3) Reihenschaltung der ersten (1) und dritten (3) Filterstufe unter Umgehung der zweiten Filterstufe (2) mit Austritt der Ansaugluft in den zu belüftenden Ansaugraum (18)
    • (i4) Umgehung der zweiten (2) und dritten (3) Filterstufe mit Austritt der Ansaugluft in den zu belüftenden Raum (18)
    • (i5) Umgehung der zweiten Filterstufe (2) und Durchströmung der dritten Filterstufe (3) in Richtung von dessen zweiter (28) zu dessen ersten (22) Seite mit Austritt der angesaugten Luft in die Atmosphäre.
2. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch die Merkmale:
  • (a) es sind insgesamt drei Mehrwegeventile (5, 10, 17) vorgesehen,
  • (b) das erste der drei Wegeventile (5) ist als Zweiwegeventil ausgebildet, in einer Strömungsleitung zwischen erster (1) und zweiter (2) Filterstufe angeordnet und in der Lage, für die aus der ersten Filterstufe (1) kommende Ansaugluft einen Strömungsweg entweder nur zu einer die zweite Filterstufe (2) umgehenden Bypaßleitung (8) oder nur zu der zweiten Filterstufe (2) freizugeben,
  • (c) das zweite (10) und das dritte (17) der Mehrwegeventile sind zwischen der zweiten (2) und dritten (3) Filterstufe angebracht und zwar das zweite (10) benachbart der zweiten Filterstufe (2) und das dritte (17) der dritten Filerstufe (3) benachbart
  • (d) das zweite (10) und das dritte (17) Mehrwegventil ermöglichen der Ansaugluft folgende Strömungswege:
    • (d1) Strömung aus der ersten Filterstufe (1) durch das Gebläse ausschließlich zur ersten Seite (22) der dritten Filterstufe (3)
    • (d2) Strömung aus der die zweite Filterstufe (2) umgehenden Bypaßleitung (8) durch einen ersten Verteilraum (11) des zweiten Mehrwegeventils (10) ausschließlich zur zweiten Seite (28) der dritten Filterstufe (3), von dort durch diese Filterstufe (3) zu dessen erster Seite (22) und anschließend weiter durch einen zweiten Verteilraum (12) des zweiten Mehrwegeventils (10) in das Gebläse (16) zur Rückführung in die Atmosphäre,
    • (d3) Strömung aus der die zweite Filterstufe (2) umgehenden Bypaßleitung (8) durch das Gebläse (16) hindurch ausschließlich zum Austritt in den zu belüftenden Raum (18).
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