EP1631357B1 - Belüftungsanlage für den nbc-schutz - Google Patents

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EP1631357B1
EP1631357B1 EP04733757A EP04733757A EP1631357B1 EP 1631357 B1 EP1631357 B1 EP 1631357B1 EP 04733757 A EP04733757 A EP 04733757A EP 04733757 A EP04733757 A EP 04733757A EP 1631357 B1 EP1631357 B1 EP 1631357B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
air
ventilation system
explosion protection
protection valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04733757A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1631357A1 (de
Inventor
Hans Riedo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Andair AG
Original Assignee
Andair AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Andair AG filed Critical Andair AG
Publication of EP1631357A1 publication Critical patent/EP1631357A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1631357B1 publication Critical patent/EP1631357B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B13/00—Special devices for ventilating gasproof shelters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C4/00—Flame traps allowing passage of gas but not of flame or explosion wave
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S454/00—Ventilation
    • Y10S454/902—Air raid shelter ventilation

Definitions

  • the invention relates to a ventilation system for the NBC protection of at least one closed safety and / or shelter with constant slight overpressure, which ventilation system essentially an air inlet and outlet, an explosion protection valve, a pre-filter, a particulate filter, an activated carbon filter and an air pump Suction of the cleaned and distributed to distribute the purified air.
  • the device is designed as an autonomous installation unit with an airtight housing, an air inlet nozzle for the air to be cleaned and an outlet nozzle.
  • the housing encloses a fan, at least one unused and airtight packed filter unit and an integrated bypass for the filter units.
  • two different filter units can be installed, which have different activated carbon filters.
  • one or the other filter unit can be used; both are immediately accessible and fully functional at all times.
  • the cleaned air is constantly blown into the security and / or shelters, where it continuously escapes to create a persistent, slight overpressure due to leaks in the rooms and / or a pressure relief valve.
  • a filter unit which is preferably cylindrical and consists of nested individual filters.
  • these individual filters provide protection against atomic, biological and chemical contaminants, ie NBC protection.
  • an externally flanged fan is provided.
  • Ventilation devices are known in which the air ingress into the security and / or shelter an explosion protection valve is installed with a separately mounted pre-filter, for example from the EP 0678693 B1 , Furthermore, there are ventilation devices in which the pre-filter is installed directly in the device.
  • the explosion protection valve is in turn arranged separately, it is installed without pre-filter in the safety and / or shelter wall, or it is dispensed with the explosion protection.
  • the inventor has taken on the task of creating a ventilation system of the type mentioned, which is inexpensive to manufacture, easy to put into operation and operate, and is less prone to failure.
  • the invention combined with the pre-filter and cooperating explosion protection valve is characterized in that an elastically compressible pre-filter mat between a fixed mounted plate with a first perforation and a displaceable in the direction of the stationary plate movable plate is supported.
  • an elastically compressible pre-filter mat between a fixed mounted plate with a first perforation and a displaceable in the direction of the stationary plate movable plate is supported.
  • the outside air can easily pass through the two impact-resistant plates and the pre-filter mat.
  • the sliding plate is thrown with great force against the stationary plate and presses the pre-filter mat together.
  • the first and second perforations are preferably formed so that the superposed plates do not allow air to pass. This can be done, for example, with staggered perforations, z. B. hole perforations can be achieved.
  • any other perforation is suitable, for example, slots in the radial direction.
  • the combined with the pre-filter and cooperating explosion protection valve protects not only the sensitive, downstream Schwebstofffilter from pressure, but also in the room people and things present.
  • With the combined pre-filter / explosion protection valve and the housing of the ventilation system is protected when a sudden overpressure phase occurs without devastating, the entire installation unit destructive pressure wave. Above all, the closures and separation points are protected from the effects of explosions.
  • the pressure reduction takes place in the stable, reinforced housing cover when air enters.
  • a Schwebstofffilter upstream which separates the fine suspended matter, especially the aerosols of biological and chemical agents.
  • the activated carbon is impregnated in a manner known per se so that the pollutants are removed from the gas stream by adsorption, chemisorption or catalytic oxidation.
  • the activated carbon used for the use against threats with radioactive atmosphere is impregnated so that adsorption or ion exchange takes place. For example, so radioactive methyl iodide, which can be released in case of NPP accidents, removed from the gas flow.
  • the double bellows is the only air pump.
  • the operation of a novel Doppelblasbalges only in an emergency is necessary if the electric power fails or a defect must be corrected.
  • This can preferably be connected with a quick release to the air outlet of the ventilation system.
  • each ventilation system for ventilation and / or shelters can be improved significantly and individually in a simple manner.
  • the three inventive elements pre-filter / explosion protection valve, combined activated carbon filter and Doppelblasbalg individually combined in two or all three combined to be installed, which allows a broad adaptive range of applications.
  • a ventilation system 10 is mounted with an invisible bracket on an inner wall of a security and / or shelter 12. All essential functional components are in a two-part housing 14 with an air inlet 16 and an air outlet 18 with a quick release 20 for a Doppelblasbalg 52 (FIGS. Fig. 2 ) assembled.
  • An attachable cover 17 is formed solidly reinforced relative to the underlying housing 14 and connected via a shutter, not shown, with this.
  • an air supply hose or tube 22 is connected and sealed by an O-ring 24.
  • a pre-filter in the form of a pre-filter mat 26 is installed, which is combined with an explosion protection valve 28 and cooperates with this.
  • the elastically compressible pre-filter mat 26 rests on a stationary, ie firmly mounted plate 30 made of impact-resistant material, in particular steel, with a first perforation 32.
  • a corresponding movable plate 34 On the pre-filter mat 26 is a corresponding movable plate 34 with a second perforation 36.
  • This movable plate 34 is in Direction L, the longitudinal axis of the ventilation system 10, displaced without rotation movement.
  • the interaction of the first and second perforations 32, 36 is in the 4 and 5 explained in more detail.
  • the explosion protection valve 28 serves to protect a downstream, commercially available particulate filter 38, which would be damaged without protection in an overpressure phase, especially in an explosion.
  • a fan 46 with an electric motor 48 and a muffler 50 is arranged in the lower part of the housing.
  • the sucked in by the fan 46 outside air flows, as indicated by arrows, through the air inlet 16, the explosion protection valve 28 with the pre-filter 26, the particulate filter 38 and the activated carbon filter 40, always in a substantially axial direction, and is through the muffler 50 to the air outlet 18 passed with a quick release 20 in the security and / or shelter 12.
  • a Doppelblasbalg according Fig. 2 essentially comprises one at the air outlet 18 ( Fig. 1 ) via the quick release 20 flanged suction chamber 56 and two air chambers 58, 60, which form a double-acting air pump.
  • an air pump designed as a double bellows 52 can be attached via the quick-acting closure 20 in a few steps. This is enough Supplying the safety and protection room occupants with breathing air (oxygen) and the discharge of the used air (CO 2 ) guaranteed.
  • the Doppelblasbalg 52 can be operated by pulling and poking on a handle 54.
  • the handle 54 may be formed as a foot pedal, so that the pump operation can be maintained with the much stronger legs.
  • the suction chamber 56 is via an air inlet nozzle 62 on the quick release 20 ( Fig. 1 ) and sealed with an O-ring 64. Further, the suction chamber 56 each comprises a suction valve 66, 68, which open for the inflow of filter air into the relevant air chamber 58, 60. Finally, the suction chamber 56 is traversed by a guide sleeve 70 extending at right angles to the longitudinal axis L for an actuating rod 72 connected to the operating handle 54 for the enlargement and reduction of the air chambers 58, 60.
  • each air chamber 58, 60 has an outlet valve 74, 76.
  • the operating handle 54 is first pulled in the direction of arrow 78.
  • the exhaust valve 74 remains closed, the intake valve 66 is opened, thereby creating in the suction chamber 56 and in the ventilation system 10 also a negative pressure. Outside air is sucked into the ventilation system 10, although the fan 46 is not in operation.
  • an overpressure whose filter air is discharged via the outlet valve 76 in the security and / or shelter 12.
  • the suction valve 68 is closed because of the negative pressure in the suction chamber 56.
  • Fig. 3 In the embodiment according to Fig. 3 is - unlike Fig. 1 - No fan 46 with electric motor intended for continuous operation.
  • the ventilation system 10 is operated exclusively manually, thus corresponds to the emergency operation according to Fig. 1 ,
  • the collected filter air enters, as indicated by arrows, in a deflection chamber 86 and is sucked by Doppelblasbalg 52.
  • the particulate filter 38 and the activated carbon filter 40 are according to Fig. 3 supported by air-permeable partitions 88.
  • the activated carbon filter 40 is filled in as a granular mixture, which simultaneously acts as a C-filter 42 and as an N-filter 44.
  • a plan view of the movable plate 34 of an explosion protection filter according to Fig. 4 shows a second perforation 36 with circular holes, which are arranged regularly. Through these holes, the pre-filter mat 26 is visible, which between the plate 34 and the same sized fixed mounted plate 30 ( Fig. 1 . 3 ) of the explosion protection valve 28.
  • the first perforation 32 of the plate 30 is indicated by dashed lines.
  • the plates 30, 34 are rotated by 30 °. If the pre-filter mat 26, the two plates, as in Fig. 1 and 3 shown holding at a distance, the air can easily pass through the first and second perforations 32, 36. If, in an overpressure phase, in particular an explosion, the movable plate 34 is pressed onto the underlying fixed plate 30, no more air can pass, because the perforations 32, 36 are not congruent without rotation.
  • the first and second perforations 32, 36 are formed as slits in the radial direction.
  • the function as explosion protection filter corresponds Fig. 4 ,

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Belüftungsanlage für den NBC-Schutz wenigstens eines geschlossenen Sicherheits- und/oder Schutzraums mit ständigem leichten Überdruck, welche Belüftungsanlage im wesentlichen einen Lufteintritt und Luftaustritt, ein Explosionsschutzventil, ein Vorfilter, einen Schwebstofffilter, einen Aktivkohlefilter und eine Luftpumpe zum Ansaugen der zu reinigenden und zum Verteilen der gereinigten Luft umfasst.
  • Aus der WO 97/30755 A1 ist ein Luftreinigungsgerät bekannt, das Mittel zum Ansaugen, Reinigen und Verteilen von Aussenluft in wenigstens einen geschlossenen Raum, insbesondere in Sicherheits- und/oder Schutzräume, umfasst. Das Gerät ist als autonome Einbaueinheit mit einem luftdichten Gehäuse, einem Lufteintrittsstutzen für die zu reinigende Luft und einem Austrittsstutzen ausgebildet. Das Gehäuse umhüllt einen Ventilator, wenigstens eine unbenutzte und luftdicht verpackte Filtereinheit und einen integrierten Bypass für die Filtereinheiten. Nach einer speziellen Ausführungsform können zwei verschiedene Filtereinheiten eingebaut sein, welche unterschiedliche Aktivkohlefilter haben. Je nach Schadenslage kann die eine oder die andere Filtereinheit eingesetzt werden, beide sind jederzeit sofort greifbar und voll funktionsfähig. Die gereinigte Luft wird ständig in die Sicherheits- und/oder Schutzräume geblasen, wo sie unter Erzeugung eines bleibenden, leichten Überdrucks durch Undichtheiten in den Räumen und/oder ein Überdruckventil kontinuierlich entweicht.
  • Weiter ist aus der DE 3841895 A1 eine Filtereinheit bekannt, die vorzugsweise zylindrisch ausgebildet ist und aus ineinandergeschachtelten Einzelfiltern besteht. In ihrer Gesamtheit gewährleisten diese Einzelfilter Schutz gegen atomare, biologische und chemische Schadstoffe, also NBC-Schutz. Für den Betrieb der Vorrichtung ist ein aussen angeflanschter Ventilator vorgesehen. Bei der Montage der Belüftungsanlage ist in aufwendiger Weise darauf zu achten, dass alle Komponenten sowohl bautechnisch als auch hinsichtlich ihrer funktionellen Kenngrössen aufeinander abgestimmt sind.
  • Bei Probeläufen einer Belüftungsanlage, die regelmässig durchgeführt werden müssen, wird das Funktionieren aller beteiligten Komponenten sowie die genügende Dichtigkeit der Sicherheits- und/oder Schutzräume überprüft. Dabei muss auch der Nachweis erbracht werden, dass während der Benutzung stets ein vorgeschriebener Raumüberdruck erreicht wird.
  • Es sind Belüftungsgeräte bekannt, bei welchen beim Lufteintritt in den Sicherheits- und/oder Schutzraum ein Explosionsschutzventil mit einem separat montierten Vorfilter eingebaut ist, beispielsweise aus der EP 0678693 B1 . Im weiteren gibt es Belüftungsgeräte, bei welchen der Vorfilter direkt im Gerät eingebaut ist. Das Explosionsschutzventil ist wiederum separat angeordnet, es ist ohne Vorfilter in die Sicherheits- und/oder Schutzraumwand eingebaut, oder es wird auf den Explosionsschutz verzichtet.
  • Mit Blick auf die vorstehend beschriebene Ausgangslage hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, eine Belüftungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche kostengünstig herzustellen, einfach in Betrieb zu nehmen und zu betreiben, und wenig störungsanfällig ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäss nach dem Kennzeichen von Patentanspruch 1 gelöst. Spezielle und weiterbildende Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen.
  • Die vorliegende Anmeldung kann Belüftungsanlagen beinhalten mit
    • je einem ausgebildeten Einbauelement der Gruppe bestehend aus Vorfilter/Explosionsschutzventil, Aktivkohlefilter und Doppelblasbalg, oder
    • je zwei ausgebildeten Einbauelementen der Gruppe, bestehend aus Vofilter/Explosionsschutzventil, Aktivkohlefilter und Doppelblasbalg, oder
    • drei Einbauelementen Vorfilter/Explosionsschutzventil, Aktivkohlefilter und Doppelblasbalg.
  • Das erfindungsgemäss mit dem Vorfilter kombinierte und zusammenwirkende Explosionsschutzventil zeichnet sich dadurch aus, dass eine elastisch komprimierbare Vorfiltermatte zwischen einer festmontierten Platte mit einer ersten Perforation und einer in Richtung der stationären Platte verschiebbaren beweglichen Platte gehaltert ist. Im Normalbetrieb kann die Aussenluft problemlos durch die beiden schlagfesten Platten und die Vorfiltermatte hindurchtreten. Bei einem plötzlichen Überdruck, insbesondere einer Explosion, wird die verschiebbare Platte mit grosser Wucht gegen die stationäre Platte geschleudert und drückt dabei die Vorfiltermatte zusammen. Die erste und zweite Perforation sind bevorzugt so ausgebildet, dass die aufeinanderliegenden Platten keine Luft durchlassen. Dies kann beispielsweise mit gegeneinander versetzten Perforationen, z. B. Lochperforationen, erreicht werden. Selbstverständlich ist auch jede andere Perforationsform geeignet, beispielsweise Schlitze in radialer Richtung. Beim Abklingen des Explosionsdruckes schiebt die elastische Vorfiltermatte die bewegliche Platte des Explosionsschutzventils wieder in die ursprüngliche Lage zurück, der Luftdurchgang ist wieder gewährleistet.
  • Das mit dem Vorfilter kombinierte und zusammenwirkende Explosionsschutzventil schützt nicht nur den empfindlichen, nachgeordneten Schwebstofffilter vor Druckeinwirkungen, sondern auch im Raum anwesende Personen und Sachen. Mit dem kombinierten Vorfilter/Explosionsschutzventil wird auch das Gehäuse der Belüftungsanlage geschützt, wenn eine plötzliche Überdruckphase ohne verheerende, die ganze Einbaueinheit zerstörende Druckwelle auftritt. Dabei werden vor allem die Verschlüsse und Trennstellen von den Auswirkungen von Explosionen geschützt. Der Druckabbau erfolgt im stabilen, verstärkt ausgebildeten Gehäusedeckel beim Lufteintritt.
  • Ein kombinierter Aktivkohlefilter umfasst grundsätzlich
    • eine erste Schicht und eine zweite Schicht, wobei jede Schicht spezifisch gegen chemische Kampfstoffe oder gegen Radionuklide wirksam ist, wobei die Schichten granalienförmig, pulverförmig oder als Festkörper in Form einer offenporigen Struktur ausgebildet sind, oder
    • einen einschichtigen Aktivkohlefilter aus einem spezifisch gegen chemische gasförmige Schadstoffe und einem spezifisch gegen in die Atmosphäre ausgestossene Radionuklide wirksamen Granulat, Pulver oder offenporigem Substrat. Der Aktivkohlefilter kann scheibenförmig mit axialem Gasdurchfluss oder ringförmig mit radialem Gasdurchfluss von innen nach aussen oder von aussen nach innen ausgebildet sein.
  • In jedem Fall ist jedoch ein Schwebstofffilter vorgeschaltet, welcher die feinen Schwebstoffe, vor allem die Aerosole biologischer und chemischer Kampfstoffe, abscheidet.
  • Für den Einsatz gegen biologische und/oder chemische Bedrohungen wird die Aktivkohle in an sich bekannter Weise so imprägniert, dass die Schadstoffe durch Adsorption, Chemiesorption oder katalytische Oxidation aus dem Gasstrom entfernt werden. Die für den Einsatz gegen Bedrohungen mit radioaktiver Atmosphäre eingesetzte Aktivkohle dagegen wird so imprägniert, dass Adsorption oder Ionenaustausch erfolgt. Beispielsweise kann so radioaktives Methyljodid, welches bei KKW-Unfällen freigesetzt werden kann, aus dem Gasdurchfluss entfernt.
  • Wie erwähnt, ist stets von wesentlicher Bedeutung, dass in einem Sicherheits- und/oder Schutzraum ein geringer Überdruck aufrecht erhalten wird. Dies erfolgt im Normalfall mit einem strombetriebenen Ventilator. Um bei einem Stromausfall, was in Kriegs- oder Katastrophenfällen nicht selten der Fall ist, eine genügende Versorgung von Sicherheits- und/oder Schutzrauminsassen mit Atemluft, d. h. Sauerstoff, und die Abfuhr der verbrauchten Luft, d. h. CO2, zu gewährleisten, ist in der Regel ein Notbetrieb für die Belüftung vorgesehen. Der Notbetrieb dient wie erwähnt auch dazu, im Schutzraum einen geringen Überdruck aufzubauen, um damit das Eindringen von belasteter und/oder verseuchter Luft zu verhindern. Üblich sind für den Notbetrieb Ventilatoren mit Notstromaggregaten, Batterien und von Hand oder mit den Füssen angetriebene Übersetzungsgetriebe vorgesehen. Weiter ist der Einsatz von Blasbälgen als Notbetrieb bekannt. Der Nachteil eines Blasbalges besteht darin, dass die Luft stossweise zugeführt wird. Dies wiederum hat zur Folge, dass bei einer vorgeschriebenen minimalen Luftmenge pro Zeiteinheit während etwa 50 % der Zeit die doppelte Luftmenge zugeführt werden muss. Für die Entgiftung von verseuchter Luft ist die Kontaktzeit, d. h. die Zeit in welcher die Luft die Aktivkohle durchströmt, entscheidend. Beim Betrieb mit einem Blasbalg bekannter Bauart wird auch die Kontaktzeit im Gasfilter bei einer vorgegebenen Luftmenge in Folge der stossweisen Belastung auf etwa 50 % reduziert.
  • Mit dem Doppelblasbalg wird dieser Nachteil behoben, bei jeder Bewegung zur Betätigung des Doppelblasbalges wird Luft in eine Ansaugkammer gesogen und eine der beidseitig angeordneten balgförmigen Luftkammern wird stets mit Filterluft gefüllt, die andere Luftkammer stösst in gleichem Masse Luft in den Sicherheits- und/oder Schutzraum aus. Es entsteht kein Unterbruch während der Ansaugphase, wie dies bei einem üblichen Blasbalg der Fall ist.
  • Im einfachsten Fall ist der Doppelblasbalg die einzige Luftpumpe. In der Regel ist jedoch die Betätigung eines erfindungsgemässen Doppelblasbalges nur im Notfall notwendig, wenn der elektrische Strom ausfällt oder ein Defekt behoben werden muss. Dieser kann vorzugsweise mit einem Schnellverschluss an die Luftaustrittsöffnung der Belüftungsanlage angeschlossen werden.
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann jede Belüftunganlage für Belüftungs- und/oder Schutzräume auf einfache Weise entscheidend und individuell verbessert werden. Je nach Bedarf können die drei erfindungsgemässen Einbauelemente Vorfilter/Explosionsschutzventil, kombinierter Aktivkohlefilter und Doppelblasbalg einzeln, zu zweien kombiniert oder alle drei kombiniert eingebaut werden, was ein breites anpassungsfähiges Anwendungsspektrum ermöglicht.
  • Die Erfindung wird von anhand in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, welche auch Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch:
    • Fig. 1 eine Belüftungsanlage mit elektrischem Ventilator,
    • Fig. 2 einen Doppelblasbalg,
    • Fig. 3 eine Belüftungsanlage mit angeschlossenem Doppelblasbalg
    • Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Vorfilter/Explosionsschutzventil, und
    • Fig. 5 eine Variante von Fig. 4.
  • Eine Belüftungsanlage 10 ist mit einer nicht sichtbaren Halterung an einer Innenwand eines Sicherheits- und/oder Schutzraums 12 montiert. Alle wesentlichen funktionellen Bauteile sind in einem zweiteilig ausgebildeten Gehäuse 14 mit einem Lufteintritt 16 und einem Luftaustritt 18 mit einem Schnellverschluss 20 für einen Doppelblasbalg 52 (Fig. 2) montiert. Ein aufsetzbarer Deckel 17 ist gegenüber dem darunterliegenden Gehäuse 14 massiv verstärkt ausgebildet und über einen nicht dargestellten Verschluss mit diesem verbunden. Am Lufteintritt 16 ist, gestrichelt angedeutet, ein Luftzufuhrschlauch oder -rohr 22 angeschlossen und über einen O-Ring 24 abgedichtet. Eingangsseitig im Gehäuse 14 ist ein Vorfilter in Form einer Vorfiltermatte 26 eingebaut, welcher mit einem Explosionsschutzventil 28 kombiniert ist und mit diesem zusammenwirkt. Die elastisch komprimierbare Vorfiltermatte 26 liegt auf einer stationären, d. h. fest montierten Platte 30 aus schlagfestem Material, insbesondere Stahl, mit einer ersten Perforation 32. Auf der Vorfiltermatte 26 liegt eine entsprechende bewegliche Platte 34 mit einer zweiten Perforation 36. Diese bewegliche Platte 34 ist in Richtung L, der Längsachse der Belüftungsanlage 10, ohne Rotationsbewegung verschiebbar. Das Zusammenwirken der ersten und zweiten Perforation 32, 36 ist in den Fig. 4 und 5 näher erläutert.
  • Das Explosionsschutzventil 28 dient dem Schutz eines nachgeordneten, marktüblichen Schwebstofffilters 38, welcher bei einer Überdruckphase, insbesondere bei einer Explosion, ohne Schutz beschädigt würde.
  • Nach dem Schwebstofffilter 38 fliesst die Luft, wie durch Pfeile charakterisiert, in axialer Richtung weiter durch einen Aktivkohlefilter 40, welcher vorliegend aus zwei scheibenförmigen Filterteilen mit offenporiger Festkörperstruktur besteht:
    • Ein C-Filter 42 aus einer speziell imprägnierten Aktivkohle entfernt chemische Schadstoffe, insbesondere auch Kampfstoffe, durch Adsorption, Chemiesorption oder katalytische Oxidation.
    • Ein ebenfalls scheibenförmiger N-Filter 44 entfernt durch Adsorption oder Ionenaustausch radioaktives Material, sogenannte Radionuklide. Bei einem KKW-Unfall würde radioaktives Methyljodid freigesetzt und durch den N-Filter 44 entfernt.
  • Im unteren Teil des Gehäuses ist ein Ventilator 46 mit einem Elektromotor 48 und ein Schalldämpfer 50 angeordnet. Die vom eingeschalteten Ventilator 46 angesogene Aussenluft fliesst, wie durch Pfeile angedeutet, durch den Lufteintritt 16, das Explosionsschutzventil 28 mit dem Vorfilter 26, den Schwebstofffilter 38 und den Aktivkohlefilter 40, immer in im wesentlichen axialer Richtung, und wird durch den Schalldämpfer 50 zum Luftaustritt 18 mit einem Schnellverschluss 20 in den Sicherheits- und/oder Schutzraum 12 geleitet.
  • Ein Doppelblasbalg gemäss Fig. 2 umfasst im wesentlichen eine am Luftaustritt 18 (Fig. 1) über den Schnellverschluss 20 angeflanschte Ansaugkammer 56 und zwei Luftkammern 58, 60, welche eine doppelt wirkende Luftpumpe bilden.
  • Bei einem Stromausfall oder einem Defekt des Ventilators 46 mit Elektromotor 48 kann mit wenigen Handgriffen eine als Doppelblasbalg 52 ausgebildete Luftpumpe über den Schnellverschluss 20 angehängt werden. Damit ist eine genügende Versorgung der Sicherheits- und Schutzrauminsassen mit Atemluft (Sauerstoff) und die Ableitung der verbrauchten Luft (CO2) gewährleistet. Der Doppelblasbalg 52 kann durch Ziehen und Stossen an einem Handgriff 54 betätigt werden. Selbstverständlich kann der Handgriff 54 auch als Fusspedal ausgebildet werden, damit der Pumpenbetrieb mit den wesentlich stärkeren Beinen aufrecht erhalten werden kann.
  • Die Ansaugkammer 56 wird über einen Lufteintrittsstutzen 62 am Schnellverschluss 20 (Fig. 1) angeflanscht und mit einem O-Ring 64 abgedichtet. Weiter umfasst die Ansaugkammer 56 je ein Ansaugventil 66, 68, welche sich zum Einströmen von Filterluft in die betreffende Luftkammer 58, 60 öffnen. Schliesslich wird die Ansaugkammer 56 von einer rechtwinklig zur Längsachse L verlaufenden Führungshülse 70 für eine mit dem Bedienungsgriff 54 verbundene Betätigungsstange 72 für die Vergrösserung und Verkleinerung der Luftkammern 58, 60 durchquert.
  • An der äusseren Stirnseite weist jede Luftkammer 58, 60 ein Auslassventil 74, 76 auf.
  • Für den Notbetrieb der Belüftungsanlage 10, in welche nach dem Anflanschen der Doppelblasbalg 52 integriert ist, wird vorerst der Bedienungsgriff 54 in Richtung des Pfeils 78 gezogen. In der sich vergrössernden Luftkammer 58 entsteht ein Unterdruck, das Auslassventil 74 bleibt geschlossen, das Ansaugventil 66 wird geöffnet, dadurch entsteht in der Ansaugkammer 56 und in der Belüftungsanlage 10 ebenfalls ein Unterdruck. Es wird Aussenluft in die Belüftungsanlage 10 gesogen, obwohl der Ventilator 46 nicht in Betrieb ist. Gleichzeitig entsteht beim Ziehen des Bedienungsgriffs 54 in der Luftkammer 60 ein Überdruck, deren Filterluft wird über das Auslassventil 76 in den Sicherheits- und/oder Schutzraum 12 ausgestossen. Das Ansaugventil 68 wird wegen des Unterdrucks in der Ansaugkammer 56 geschlossen.
  • Bei einer Bewegungsumkehr, d. h. dem Stossen am Bedienungsgriff 54, in Richtung des Pfeils 80 in Fig. 3 entsteht in der Luftkammer 60 ein Unterdruck, das Auslassventil 76 schliesst, das Ansaugventil 68 öffnet. Dadurch entsteht wiederum in der Ansaugkammer 56 ein Unterdruck, das Ansaugen von Aussenluft erfolgt wie beim Ziehen am Bedienungsgriff 54. In der Luftkammer 58 entsteht ein Überdruck, das Ansaugventil 66 schliesst, das Auslassventil 74 öffnet, die Filterluft kann in den Sicherheits- und/oder Schutzraum 12 austreten. Der Doppelblasbalg 52 gemäss Fig. 2 und 3 hat einen optimalen Wirkungsgrad und stösst beim regelmässigen Hin- und Herbewegen des Bedienungsgriffs 54 kontinuierlich Filterluft aus.
  • In der Ausführungsform gemäss Fig. 3 ist - im Gegensatz zu Fig. 1 - kein Ventilator 46 mit Elektromotor für den Dauerbetrieb vorgesehen. Die Belüftungsanlage 10 wird ausschliesslich manuell betrieben, entspricht also sinngemäss dem Notbetrieb gemäss Fig. 1.
  • Im Bereich des Schwebstofffilters 38 und des Aktivkohlefilters 40 ist die Luftführung gemäss Fig. 3 radial, nach dem Vorfilter/Explosionsschutzventil 26, 28 tritt die zu reinigende Luft in einen Zentralkanal 82 und durchfliesst vorerst den Schwebstofffilter 38, dann den ebenfalls ringförmigen Aktivkohlefilter 40 und tritt in einen peripheren Ringkanal 84 aus. Die gesammelte Filterluft tritt, wie durch Pfeile angedeutet, in eine Umlenkkammer 86 über und wird vom Doppelblasbalg 52 angesogen.
  • Der Schwebstofffilter 38 und der Aktivkohlefilter 40 werden gemäss Fig. 3 durch luftdurchlässige Trennwände 88 gestützt bzw. begrenzt. Der Aktivkohlefilter 40 ist als granulatförmiges Gemisch eingefüllt, welches gleichzeitig als C-Filter 42 und als N-Filter 44 wirkt.
  • Eine Draufsicht auf die bewegliche Platte 34 eines Explosionsschutzfilters gemäss Fig. 4 zeigt eine zweite Perforation 36 mit kreisrunden Löchern, welche regelmässig angeordnet sind. Durch diese Löcher ist die Vorfiltermatte 26 sichtbar, welche zwischen der Platte 34 und der gleich dimensionierten fest montierten Platte 30 (Fig. 1, 3) des Explosionsschutzventils 28. Die erste Perforation 32 der Platte 30 ist gestrichelt angedeutet. Aus Fig. 4 ist auch erkennbar, dass die Platten 30, 34 um 30° gedreht sind. Falls die Vorfiltermatte 26 die beiden Platten, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, auf Distanz hält, kann die Luft problemlos durch die erste und zweite Perforation 32, 36 durchtreten. Wird in einer Überdruckphase, insbesondere einer Explosion, die bewegliche Platte 34 auf die darunterliegende fest montierte Platte 30 gedrückt, kann keine Luft mehr durchtreten, weil die Perforationen 32, 36 ohne Rotation nicht deckungsgleich sind.
  • In der Ausführungsform gemäss Fig. 5 sind die erste und die zweite Perforation 32, 36 als Schlitze in radialer Richtung ausgebildet. Die Funktion als Explosionsschutzfilter entspricht Fig. 4.

Claims (10)

  1. Belüftungsanlage (10) für den NBC-Schutz wenigstens eines geschlossenen Sicherheits- und/oder Schutzraums (12) mit ständigem leichten Überdruck, welche Belüftungsanlage (10) im wesentlichen einen Lufteintritt (16) und Luftaustritt (18), ein Explosionsschutzventil (28), ein Vorfilter (26), einen Schwebstofffilter (38), einen Aktivkohlefilter (40) und eine Luftpumpe (52) zum Ansaugen der zu reinigenden und zum Verteilen der gereinigten Luft umfasst,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Belüftungsanlage (10) ein mit dem Vorfilter (26) kombiniertes und zusammenwirkendes Explosionsschutzventil (28) und eine vor dem Schwebstofffilter (38) fest montierte, schlagfeste Platte (30) mit einer ersten Perforation (32), eine stromauf dieser stationären Platte (30) gehalterte, elastisch komprimierbare Vorfiltermatte (26) und eine in Richtung (L) der stationären Platte (30) verschiebbare bewegliche Platte (34) mit einer zweiten Perforation (36) umfasst.
  2. Belüftungsanlage (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Perforation (32, 36) des Explosionsschutzventils (28) bei einem explosionsbedingten Aufeinanderschlagen nicht deckungsgleich sind und einen Luftverschluss bilden.
  3. Belüftungsanlage (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Vorfilter (26) kombinierte Explosionsschutzventil (28) in einem gegenüber dem übrigen Gehäuse (14) verstärkt ausgebildeten Gehäusedeckel (17) gehaltert ist.
  4. Belüftungsanlage (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Vorfilter (26) kombinierte Explosionsschutzventil (28) in einem Gehäuse (14) einer autonomen Einbaueinheit im Rauminnern integriert ist.
  5. Belüftungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein kombinierter Aktivkohlefilter (40) aus gegen biologische und/oder chemische Schadstoffe einerseits und gegen Radionuklide andererseits spezifisch wirksamer Aktivkohle besteht und eine erste Schicht (42) als C-Filter und eine zweite Schicht (44) als N-Filter umfasst, wobei vorzugsweise jede Schicht (42, 44) in beliebiger Reihenfolge spezifisch gegen chemische Kampfstoffe oder gegen Radionuklide wirksam ist.
  6. Belüftungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivkohlefilter (40) eine multifunktionale Schicht aus spezifisch gegen chemische gasförmige Schadstoffe wirksamer und einer spezifisch gegen in die Atmosphäre ausgestossene Radionuklide wirksamer Aktivkohle umfasst.
  7. Belüftungsanlage (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (40, 42, 44) granalienförmig, pulverförmig oder als offenporige Struktur ausgebildet sind.
  8. Belüftungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwebstofffilter (38) und der Aktivkohlefilter (40) scheibenförmig mit axialer Durchflussrichtung oder ringförmig mit radialer Durchflussrichtung ausgebildet sind.
  9. Belüftungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Förderung von Luft im Normalbetrieb ein strombetriebener Ventilator (46), auch mit einem Schalldämpfer (50) montiert, dient und der Doppelblasbalg (52) bei einem Stromausfall oder Defekt anflanschbar ist.
  10. Belüftungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftpumpe als Doppelblasbalg (52) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise eine am Gehäuse (14) montierte Ansaugkammer (56) mit einem Lufteintrittstutzen (62) für Filterluft, zwei stirnseitig angeordneten variable Luftkammern (58, 60) mit je einem Ansaug- (66, 68) und Auslassventil (74, 76) zur alternierenden Betätigung, und einen Bedienungsgriff (54) für den Doppelblasbalg (52) umfasst.
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