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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf belüftete
Umhüllungen
zum Umschließen
von Dämpfen
und um deren Verbreitung zu verhindern, wobei solche Umhüllungen
im allgemeinen als Phrasen- bzw. Rauchabzüge bekannt sind, insbesondere
auf Rauchabzüge,
die zu öffnen
sind, um einen Zugriff auf das Innere zu gestatten, wobei die Öffnung ein unbeabsichtigtes
Entweichen von Phrasen bzw. Rauchen zum Äußeren der Haube bzw. des Abzuges
gestatten kann.
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Die ersten Rauchabzüge waren
Feuerplätze, die
von Alchemisten verwendet wurden. Diese früheren Rauchabzüge hatten
sehr hohe Kamine. Die Stapelhöhe,
die thermischen Gradienten, die von einem Feuer verursacht wurden,
und der Anzugseffekt der Windbedingungen von außen, würde dabei einen beträchtlichen
Zug erzeugen. Um den Zug zu steigern, gaben Belüftungsingenieure früherer Tage
(Mitte 1800) Gasverbrennungsringe in den Stapel bzw. Schornstein
hinzu, um eine größere Zugwirkung durch
Wärme (Thermolift)
zu erreichen. Während
der industriellen Revolution sind die Gasringe einem mechanischen
Ventilator gewichen. Es war ungefähr zu jener Zeit, daß Labors
besser definiert wurden. Es haben sich Veränderungen entwickelt, die beispielsweise
das zusätzliche
Vorsehen eines Frontschiebers anstelle einer Tür mit Scharnieren und ein Luftleitelement
nahe dem Schieberfenster. In den späten 1940er Jahren wurde ein
Rückprallsystem
und ein Eingang mit Stromlinienform bei allen Rauchabzügen eingeführt. Ein
Rauchabzug der gerade beschriebenen Konstruktion ist in 1 bezeichnet und mit "Stand der Technik" bezeichnet.
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Von den Abmessungen her waren diese Rauchabzüge des Standes
der Technik so bemessen, daß sie
durch eine durchschnittliche Tür
getragen werden konnten und auf einer 76,2 cm (30'') breiten mal 91,4 cm (36'') hohen Bank mit einer Höhenbegrenzung
aufgrund einer Decke von 2,74 m–3,05 m
(9–10
Fuß) angeordnet
werden konnten. Gemäß den Abmessungen
werden die Rauchabzüge
heute nahezu in genau der gleichen Größe gemacht wie vor 50 Jahren.
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Die Leistung eines Rauchabzuges basierte immer
auf einem Rauchvisualisierungstest, wobei eine Rauchbombe innerhalb
der Innenseite des Abzuges auf seiner Arbeitsfläche angeordnet wurde, und so
lang nicht zu sehen war, daß der
Rauch aus der Abzugschieberöffnung
austritt, wurde der Abzug als ordnungsgemäß arbeitend angesehen. Die
empfohlene Stirnseitengeschwindigkeit (die Geschwindigkeit der Luft,
die in den Abzug durch die Schieberöffnung oder die "Stirnseite" fließt) ist
zwischen 30,48 und 45,72 m pro Minute (100 und 150 Fuß pro Minute (FPM).
Auf Jahre hinaus hatten die Anwender von Rauchabzügen das
Gefühl,
daß je
höher die
Stirnseitengeschwindigkeit ist, desto besser der Abzug hält. Hohe
Stirnseiten- bzw. Flächengeschwindigkeiten begannen
in den späten
60er Jahren an Gunst zu verlieren, und zwar mit der Einführung der
Bypaß-Lufthaube
(in 2 schematisch gezeigt),
die Luft über
dem Schieber einleitete, wenn der Schieber geschlossen war. Dann
wurde Mitte der 80er Jahre ein Leistungsverfolgungsgasanalysetest
entwickelt, um die Leistung eines Rauchabzuges zu messen und dessen
Fähigkeit,
den Arbeiter zu schützen.
Dieser Test konnte das erste Mal tatsächliche Überlaufraten in parts per million
(ppm) mengenmäßig festlegen, wodurch
gezeigt wurde, wie gut eine Haube bei variierenden Betriebszuständen arbeitet.
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Einer der Hauptgründe, daß dieser Verfolgungsgasleistungstest
erstellt wurde, war die Bemühung,
die teuren Aufheizungs-, Ventilations- und Kühlkosten zu reduzieren, die
in den 80er Jahren dramatisch angestiegen sind, die Auslaßvolumen von
Rauchabzügen
zusammen mit den Schieberfensteröffnungen
verringert wurden, um das Nachfülluftvolumen
der Klimaanlage zu reduzieren, um Energie zu sparen. Abgasvolumen
wurden entweder in einer Regelung (open loop), die das Abgas- bzw.
Auslaßventil
mit dem Schließen
oder Öffnen
des Schiebers synchronisiert hat, oder durch Messung des Differenzialdruckes
und Verwendung von Steuerungssystemen (closed loop) zur Steuerung
des Servo-Auslaßventils
reduziert. Alle diese Schemata basierten auf den üblicherweise
gegebenen Anmerkungen, daß eine
konstante Stirnseitengeschwindigkeit eine ordnungsgemäße Umschließung vorsieht,
wenn das Schieberfenster betätigt
wird. Diese Annahme ist nicht notwendi gerweise wahr, weil sie nicht
das ansprechen kann, was die optimale Stirnseitengeschwindigkeit
ist, und daher ein optimaler Luftfluß durch die Haube bzw. den
Abzug, um einen Rückfluß zu verhindern.
Einer der Anmelder hat ein Vortex- bzw. Wirbelsteuersystem für Rauchabzüge entwickelt
und verbessert, wie es in 3 veranschaulicht ist,
welches das Thema des US-Patentes
5 697 838 ist, welches an Robert N. Morris am 16. Dezember 1997
ausgegeben wurde, welches hier durch Bezugnahme miteingeschlossen
sei. Die Tracer- bzw. Verfolgungsgasstudien, die von Robert H. Morris
ausgeführt
wurden, haben gezeigt, daß die
Rauchabzüge durch
Verwendung von Steuertechniken für
eine feste Stirnseitengeschwindigkeit bei variablem Volumen sicherer
gemacht werden, obwohl Energie durch die Verringerung des Abgasluftflußvolumens
eingespart werden kann. Diese Verfolgungsgastests haben angezeigt,
daß die
Rauchabzugsstirngeschwindigkeit durch die innere Verwirbelung des
Rauchabzuges beeinflußt
wird, und durch Betriebsvariablen wie beispielsweise die Raumluftverteilung,
die Versorgungslufttemperatur, eine Verzerrung innerhalb des Rauchabzuges
und die Anordnung des Rauchabzuges in dem Laborraum. Das Vortex-
bzw. Wirbelsteuersystem von 5 697 838 optimiert den Luftfluß durch
einen Rauchabzug durch dynamische Steuerung des Luftflusses, um
eine stabile Verwirbelung in der Wirbelkammer des Abzuges vorzusehen,
was den Rückfluß der rauchbeladenen
Luft durch die Tür
der Haube bzw. des Abzuges maximiert. Ein hochempfindlicher Drucksensor,
der in den Wirbelkammerseitenwänder angeordnet
ist, fühlt
kleinste Veränderungen
des Wirbeldruckes ab, was eine Turbulenz anzeigt, und sendet ein
Signal über
einen Wandler zu einer analogen Steuervorrichtung, die proportionale
Intervallalgorithmen und adaptive Gain- bzw. Verstärkungsalgorithmen
verwendet, um Ausgangssignale zu einer Betätigungsvorrichtung zu formulieren,
die Dämpfer
in dem Abzugssystem einstellt, um den Luftfluß in der Wirbelkammer zu verändern.
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Die vorliegende Erfindung basiert
auf den Entdeckungen, die gemacht wurden, während man die Schlitze in dem
Prallelement eines Rauchabzuges manipuliert, daß der Wirbel innerhalb der
Rauchabzugskammer sehr leicht durch andere Herausforderungen der
Umwelt zerrissen wurde. Die Fluß zustände in dem
oberen Teil der Wirbelkammer werden von 4 veranschaulicht, die ein schematisches Diagramm
der Kammerregion eines Abzuges ist. Es ist gezeigt, daß sich eine
Wirbelblase auf der Oberfläche
innerhalb der oberen Region der Wirbelkammer entwickelt. Ein Wirbel
wird gesteuert durch laminare Steuerung eines Jets bzw. Stroms entlang
der hinteren Prallelementfläche
in dem Wirbelkammergebiet. Dieser laminare Jetstrom bewirkt, daß sich eine
gehaltene Druckdifferenz entwickelt und einen Teil der Luft anfaßt, die
ihn umgibt. Die auf der Wandseite eingefaßte Luft wird gegen die Wand
eingeschlossen, während
Umgebungsluft von der Stirnseitengeschwindigkeit die eingefaßte Luft
von der gegenüberliegenden
Seite ersetzt. Das Ergebnis ist, daß der Umgebungsdruck auf der
Seite entfernt von der Wand ist, und der niedrigere Druck zwischen
dem Jet und der Wand. Die Druckdifferenz verformt den Jet und bildet
eine mono-stabile Wirbelblase in der Region des niedrigsten Drucks. 5 ist ein schematisches
Diagramm eines Rauchabzuges, der diesen mono-stabilen Wirbel zeigt.
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Der Wirbel bzw. Vortex in den herkömmlichen
Rauchabzügen
erscheint daher mono-stabil zu sein. Der Wirbel wird an der Wand
stationär
bleiben, so lange der steuernde Jet-Luftstrom laminar bleibt. Wenn
jedoch der laminare Jet-Strom abreißt, und zwar aufgrund von Umweltbedingungen,
wie beispielsweise Fluktuationen des Raumdruckes, Querzügen, einer
Beladung des Rauchabzuges und Temperaturveränderungen der Versorgungsnachfülluft, wird
die Wirbelblase gefüllt
und der Druckgradient geht verloren. Der mono-stabile Wirbel wird
chaotisch und bricht zusammen. Der Verlust der Wirbelblase ist der
Vorläufer
eines Versagens der Umschließung
des Rauchabzuges. Der mono-stabile Wirbel kann sich nicht erneut
einrichten, bis der Jet-Strom wiederum laminar ist.
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Die vorliegende Erfindung sieht einen Rauchabzug
mit einem bi-stabilen Wirbelabzug vor. Der Ausdruck "bi-stabiler Wirbel" wie er hier verwendet
wird, bezieht sich auf einen Wirbel (Vortex) in einem Abzug, der
stabil ist, wenn der Schieber entweder geöffnet oder geschlossen ist.
Der bi-stabile Wirbel ist mit einer Prallelementanordnung versehen. Eine
bi-stabile Wirbel blase wird auf der gleichen Wandfläche erzeugt
wie die mono-stabile Wirbelblase, wird jedoch durch eine symmetrischere
Form gekennzeichnet und erfordert einen entgegenlaufenden Jet-Strom,
um sie zu verzerren und den Wirbel zusammenbrechen zu lassen.
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Die Erfindung hat ein Hauptmerkmal
dahingehend, dass sie die bi-stabile Wirbelblase in einem Rauchabzug
verwendet.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung
ist es, einen verbesserten Rauchabzug mit einer Wirbelkammer mit
einem hydraulischen Radiusverhältnis
in Beziehung zu dem hydraulischen Radiusverhältnis des Schieberfensters
des Abzuges vorzusehen.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung
ist es, einen Rauchabzug mit einem automatisch neu zu positionierenden
Prallelement mit einer Wirbelkammerdrehschaufel und mit einem Luftleitelement
mit mehrfach verzweigtem Eingang vorzusehen, welche dahingehend
zusammenarbeiten, daß eine
bi-stabile Verwirbelung
in dem Rauchabzug gebildet wird.
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Die Erfindung wird aus der folgenden
detaillierten Beschreibung offensichtlicher, wenn sie mit der vorangegangenen
Beschreibung und in Verbindung mit den Zeichnungen gesehen wird,
wobei einige davon erwähnt
wurden und diese kurz wie folgt beschrieben werden.
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1 ist
eine schematische Darstellung, die einen üblichen, herkömmlichen
Rauchabzug in einer Ansicht zeigt (Stand der Technik).
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2 ist
eine Darstellung ähnlich
der 1 von einem Bypaß-Rauchabzug des Standes
der Technik.
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3 ist
eine Darstellung, ähnlich
der 1, eines Rauchabzuges
mit einem Wirbelsteuersystem gemäß der Erfindung
des US Patentes 5 697 838, welches durch Bezugnahme oben eingeschlossen ist.
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4 ist
eine schematische Darstellung des oberen Teils eines Rauchabzuges,
die die obere Region der Wirbelkammer und die Wirbelblase zeigt,
die von dem Fluß darin
gebildet wird.
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5 ist
eine Darstellung ähnlich
der 1, die das Flußmuster
zeigt, welches einen mono-stabilen Wirbel in seiner Wirbelkammer
zeigt.
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6 ist
eine belehrende Darstellung eines Rauchabzuges und insbesondere
der Stirnseitengeschwindigkeit und der Wirbelkammern davon und zwar
mit einem bi-stabilen Wirbel, jeweils gemäß der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
eine schematische Darstellung, die einen bi-stabilen Wirbelrauchabzug
und seine Komponenten zeigt, die den bistabilen Wirbel bilden.
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8 ist
eine Perspektivansicht des in 7 gezeigten
Rauchabzuges, wobei ein vorderer Abschnitt den Schieber und seine
Betriebskomponenten enthält.
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9a und 9b sind jeweils bruchstückhafte Querschnittsansichten,
aufgenommen entlang einer horizontalen Ebene, einschließlich 9-9
in 8, die alternative
Ausführungsbeispiele
für die
aerodynamische Ausbildung der Schieberposten zeigt; und
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10 ist
eine bruchstückhafte
Querschnittsansicht, die entlang einer vertikalen Ebene aufgenommen
wurde, die die Linie 10-10 in 8 aufweist, die
einen aerodynamisch geformten Schieberhandgriff zeigt, der als eine
Drehschaufel verwendet wird.
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Mit Bezug auf 1 hat ein Rauchabzug 10 des
Standes der Technik eine Umschließung 12, die einen
Arbeitsraum 14 mit einem Boden 15 besitzt, weiter
einen oberen Freiraum 16 im allgemeinen über dem
Arbeitsraum 14, ein vertikal verschiebbares Schieberfenster
oder eine Schiebertür 18 mit
Dichtungen 20 entlang ihrer oberen und unteren Kanten, ein
Luftleitelement 22, welches einen unteren Anschlag für den Schieber 18 definiert,
und einen über den
Boden wischenden Eingang 24 zum Einlassen von Nachfüllluft 26,
wenn der Schieber 18 geschlossen ist. Wenn der Schieber 18 offen
ist, wird Luft 27 in die Umschließung 12 durch die
Schieberöffnung 29 gezogen.
Innerhalb der Umschließung 12 ist
ein Prallelement 28 entfernt von der Rückwand 30 der Umschließung 12 ausgebildet,
um einen Luftraum 31 zu bilden, und wobei diese obere 32,
mittlere 34 und untere 36 Querschlitze darin zum
Einlassen von Luft in den Luftraum 31 besitzt. Der Luftraum 31 steht
in Verbindung mit einer Auslaßleitung 38,
die zu einem (nicht gezeigten) Abluftventilator führt.
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Mit Bezug auf 2 sorgt ein weiteres Ausführungsbeispiel 40 eines
Rauchabzuges des Standes der Technik für einen im wesentlichen konstanten Luftfluß zu dem
Rauchabzug durch Öffnung
eines Bypaß-Luftanschlusses 42 mit
dem gleichen Querschnitt zu dem Gewinn oder dem Verlust an Querschnitt
der Schieberöffnung 29,
wenn der Schieber 18 geöffnet
bzw. geschlossen wird. Ein Bypaß-Prallelement 44 kann
variabel geöffnet
oder geschlossen werden, um die Geschwindigkeit der sekundären Nachfülluft 46 zu
dämpfen,
die in den oberen Freiraum 16 durch einen Grill 48 eintritt.
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Mit Bezug auf die 3 bis 5 hat
ein Rauchabzug 50 ein mono-stabiles Vortexsteuersystem
gemäß der Erfindung
des mit eingeschlossenen erwähnten
US-Patentes 5 697 838. Ein Wirbelsensor 52, der in einer Öffnung durch
die Seitenwand des oberen Raums 16 montiert ist, der nun
die Wirbelkammer 54 aufweist, mißt kontinuierlich die Druckdifferenz
zwischen der Wirbelkammer und dem Äußeren der Haube 50 und
bewirkt, daß eine
Steuervorrichtung 56 die Position der Dämpfer 58 und 60 variiert,
die die offenen Querschnitte der Schlitze 32 bzw. 36 steuern,
bis ein stabiler Wirbel 62 erreicht wird, wie von einer
minimalen Veränderung
der Druckdifferenz angezeigt, die von dem Sensor 52 gemessen wird.
Wie in der erwähnten
Schrift beschrieben, kann das System einen laminaren Luftfluß in dem
Arbeitsraum 14 aufrechterhalten, während die Schieberöffnung 29 variiert
wird, wenn der Schieber geöffnet oder
geschlossen wird.
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Mit Bezug auf 6 ist ein Rauchabzug 64 von
typischer Höhe
eines Schiebers und von linearer Länge gezeigt. Diese Abmessungen
werden jedoch abhängig
von den Anforderungen des Anwenders variieren. Der Abzugswirbel 62 wird
gemäß der Erfindung
bi-stabil gemacht. Der bi-stabile Wirbel wird aufrechterhalten unter
Verwendung der folgenden Beziehung für den hydraulischen Radius
des Fensterquerschnittes bei offenem Schieber 29 gegenüber dem
hydraulischen Radiusverhältnis,
welches in der Wirbelkammer 54 über der Arbeitskammer 14 erforderlich
sein wird (Gleichung 1 unten). Diese Beziehungen sind folgende (a)
das hydraulische Verhältnis der
Wirbelkammer ist zwischen ungefähr
80% und ungefähr
90% des hydraulischen Radius des offenen Schieberfensters, und (b)
die vertikale Komponente (Höhe)
der Wirbelkammer ist zwischen ungefähr 80% und ungefähr 85% der
maximalen Höhe
der Schieberfensteröffnung.
Durch Verwendung der Beziehungsformel für das hydraulische Radiusverhältnis (Gleichung
1 unten) kann die optimale Tiefe der Haube für jede und für alle Rauchabzugsschieberöffnungen
unter Verwendung von Gleichung 2 bestimmt werden. Hydraulisches Radiusverhältnis =
(Hydraulikradius der Wirbelkammer)/ (Hydraulikradius bei offenem Schieber) (Gleichung 1) Hydraulikradius der Wirbelkammer
oder des Schiebers = √(4a/p) (Gleichung 2) wobei
a der Querschnitt bei offenem Fenster ist und wobei p der Durchmesser
des offenen Fensters ist.
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Diese Dimensionsabmessungen und die
Beziehung des Querschnittes der offenen Fläche wird die erforderliche
Umschließung
vorsehen, um einen bistabilen Wirbel innerhalb der Umschließung des Rauchabzuges
zu entwi ckeln. Ein Drehflügel 65,
der in 7 gezeigt ist,
kann ein nützlicher
Zusatz sein und sein eingeschlossener Winkel α sollte zwischen ungefähr 30° und ungefähr 45° sein. Der
Drehflügel kann
ungefähr
die Hälfte
der Höhe
der Abmessung der Wirbelkammer sein. Diese Beziehungen mit der Wirbelkammer
sind Merkmale der vorliegenden Erfindung.
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Ein Rauchabzug ist am meisten empfindlich für Herausforderungen
der Umwelt, wenn der Schieber 18 vollständig geöffnet ist und die Wirbelkammer 54 am
kleinsten ist. Das automatische in 3 gezeigte
Wirbelsteuersystem fühlt
den Wirbel ab und positioniert das Rückprallsystem, wie oben beschrieben,
um Veränderungen
bei der Belastung der Ausrüstungsgegenstände und
des Raumdruckes zu kompensieren, weiter Querzüge (cross-drafts), eine Aktivität vor dem
Abzug und ähnliches.
Ein bi-stabiles Wirbelprallsystem gemäß der Erfindung weist weitere
obere und untere verriegelte oder mit Scharnieren versehene betätigbare
Prallelemente 66 bzw. 68 auf, die das feste Prallelement 28 in
der Konstruktion des Standes der Technik ersetzen, wie in 7 gezeigt. Die Prallelemente 66 und 68 sind
jeweils um eine horizontale Achse schwenkbar, wobei das obere Ende 70 des
Prallelementes 68 mit einer Feder versehen ist und mit
dem unteren Ende des Prallelementes 66 verbunden ist, wobei
ein mittlerer Schlitz 34 dazwischen ausgebildet ist. Der
obere Schlitz 32 ist am oberen Ende des Prallelementes 66 ausgebildet,
und der untere Schlitz 36 ist am unteren Ende 72 des Prallelementes 68 ausgebildet.
Eine Betätigungsvorrichtung 74 ist
betriebsmäßig angeordnet,
um das Prallelement 66 zu drehen, und durch die angehängte Erweiterung
das Prallelement 68, und zwar in entgegengesetzten Richtungen
um ihre Achsen, um simultan die Größe der drei Schlitze und die
Geometrie der Arbeitskammer 14 und der Wirbelkammer 54 zu variieren.
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Wenn der Schieber 18 abgesenkt
wird, erregt im Betrieb das Wirbelsteuersystem mit Steuerung (closed
loop) die Betätigungsvorrichtung 74 dahingehend,
daß sie
das Prallelement 66 im Uhrzeigersinn dreht, was dazu tendiert,
den oberen Schlitz zu schließen,
und während
dies getan wird, wird der mittlere Schlitz kantileverartig zu dem
Schieber hin bewegt, wodurch eine Wirkung des Freimachens in der
Arbeitskammer 14 eingerichtet wird. Dieses Merkmal ist
außerordentlich
wichtig, da in einem mono-stabilen Abzug die Arbeitskammer mit Gasen
beladen werden kann, die anderenfalls dazu tendieren, sich zu sammeln
und zu einem Bediener herauszulaufen, wenn der Schieber angehoben
wird. Die Wirkung des Prallelementsystems bewegt auch die bi-stabile
Wirbelblase weiter von dem Schieberfenster, wenn sie sich entlang
der Arbeitsfläche
dreht (siehe den Vergleich der Position des Wirbels 62 in 5 in der mono-stabilen Lage
gegenüber
der bi-stabilen Lage der 6).
Diese Wirkung des Freimachens wird verbessert durch den laminaren
Fluß der
Luft in den Abzug durch das Luftleitelement 76 unter der Schieberöffnung.
Vorzugsweise ist das Luftleitelement 76 auf dem Boden der
Arbeitskammer gerade innerhalb der Schieberöffnung montiert und hat eine Konfiguration
mit mehreren (3) Schlitzen, und die oberen und mittleren Schlitze 76a und b leiten
Luft zu dem mittleren Schlitz 34, und ein dritter Schlitz 76c leitet
Luft entlang dem Boden der Arbeitskammer zu dem unteren Prallelementschlitz 36,
wie in 7 gezeigt.
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Bei manchen Anwendungen, insbesondere bei
Rauchabzügen
mit extrem mono-stabilem Wirbel ist es möglich, den Abzug für eine Regelung
(open loop) ohne das Vorsehen eines Wirbelsensors und des Wirbelsteuersystems
zu konfigurieren, wobei die Wirkung und die Position der betätigbaren
Prallelemente durch Versuch und Irrtum zu der Position und der Bewegung
des Schiebers durch bekannte elektrische Mittel synchronisiert werden
kann, wie beispielsweise durch ein Potentiometer, oder durch bekannte
mechanische Mittel, wie beispielsweise Rollen und Zahnräder usw.
Dieses weniger komplizierte Regelungssteuerverfahren kann beispielsweise
eine bessere Leistung des Abzuges bei einem existierenden Abzug
des Standes der Technik mit geringeren Kosten als bei einem vollständigen Steuerungssystem
(closed loop) vorsehen.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines
Abzuges gemäß der Erfindung
weist eine Abzuganordnung 78, die in den 7 und 8 gezeigt
ist, eine herkömmliche
Arbeitskammer 14 und einen oberen Raum 16 auf, weist
jedoch auch einen zusätzlichen
vorderen Abzugteil 79 auf, der vor einer Umschließung 12 eines
herkömmlichen
Abzuges entlang der Linie 80 angebracht werden kann, und zwar
entweder bei einem neu angebrachten Abzug oder als Nachrüstung bei
einem existierenden Abzug. Durch Konstruktion eines Rauchabzuges
in dieser Weise kann eine schnelle und einfache Montage vor Ort
vorgenommen werden. Die Anordnung 78 ist als ein auf einer
Bank montierter Abzug gezeigt, obwohl größere auf dem Boden montierte
begehbare Ausführungsbeispiele
innerhalb des Umfangs der Erfindung sind. Ein Vorteil der Abzugsanordnung 78 ist, daß sie sich
im wesentlichen nach vorne von der Kante 81 der Bank 82 erstreckt,
was die Anordnung des Luftleitelementes 76 hinter der unteren
Kante der Schieberöffnung 29 und
innerhalb des Bodens des Abzuges gestattet. Der vordere Teil 79 weist
einen zusätzlichen
Arbeitsraum 14a und einen oberen Raum 16a auf,
was diese Kammern tiefer macht, was die geometrischen Beziehungen
in Übereinstimmung mit
Gleichung 1 verbessern kann. Der entfernbare Teil 79 ermöglicht,
daß ein
Rauchabzug mit bi-stabilem Wirbel nicht bezüglich einer Größe begrenzt
ist, wobei dieser normalerweise durch eine übliche Tür paßt oder leicht auf der Bank
eines Labors angeordnet ist. Ein Rauchabzug, der vor Ort montiert
werden kann, so daß er
größer ist,
als ein herkömmlicher
Abzug mit mono-stabilem Wirbel, ist noch ein weiteres Merkmal der
Erfindung.
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Ein wichtiges Ziel bei der Konstruktion
und beim Betrieb von wirkungsvollen nicht überlaufenden Abzügen ist
das Maximieren eines laminaren Luftflusses in allen Regionen des
Abzuges und die Minimierung von Turbulenzen. Die 9a, 9b und 10 zeigen wünschenswerte
den laminaren Fluß begünstigende
Merkmale, die sich auf die Schieberöffnung beziehen.
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In 9a hat
der linke Abzugposten 84 eine Kante 86 mit Radius
am Eingang zur Schieberöffnung 29 und
ist direkt außerhalb
des Schieberkanals 88 mit einem beabstandeten Luftleitflügel 90 vorgesehen,
und zwar montiert an Abstandshaltern 92, die mit dem Pfosten 84 verschraubt
sind, um einen Luftraum 93 mit offenem Ende zwischen dem
Flügel
und dem Pfosten zu bilden.
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Der Flügel 90 erstreckt sich
vorzugsweise über
die gesamte Länge
der Schieberöffnung 29.
In der Praxis ist ein spiegelbildlicher Flügeleinbau ebenfalls für den rechten
Pfosten des Abzuges vorgesehen.
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9b zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
für die
Konfiguration der 9a,
wobei die Ecke 86 perforiert oder geschlitzt ist, um den
Durchlaß von
Luft zu gestatten, und der Abzugskanal 88 ist mit dem Flansch 89 rekonfiguriert,
um einen Luftraum 93 zu bilden.
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10 zeigt
einen aerodynamischen Handgriff 94, der sich vorzugsweise über die
volle Breite des Bodens des Schiebers 18 erstreckt, und
sieht einen laminaren Luftfluß über die
untere Kante des Schiebers vor, wenn der Schieber nicht vollständig geschlossen
ist, und eine aerodynamische Oberfläche für den oberen Schlitz des Luftleitelementes, wenn
der Schieber vollständig
geschlossen ist.
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Aus der vorangegangenen Beschreibung wird
offensichtlich, daß ein
verbesserter Rauchabzug vorgesehen worden ist, wobei ein betätigbares
mit Gelenken versehenes Prallelement und ein Wirbelsteuersystem
einen Wirbel im oberen Raum vorsehen, der bi-stabil ist. Veränderungen
und Modifikationen des hier beschriebenen Rauchabzuges gemäß der Erfindung
werden sich unzweifelhaft dem Fachmann offenbaren. Entsprechend
soll die vorangegangene Beschreibung als veranschaulichend und nicht im
einschränkenden
Sinne gesehen werden.