EP3995777A1 - Belüftung einer schiessanlage - Google Patents

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EP3995777A1
EP3995777A1 EP21202585.2A EP21202585A EP3995777A1 EP 3995777 A1 EP3995777 A1 EP 3995777A1 EP 21202585 A EP21202585 A EP 21202585A EP 3995777 A1 EP3995777 A1 EP 3995777A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
outlet surface
air
surface section
ventilation
wall
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.)
Pending
Application number
EP21202585.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Winkelhaus
Frank Bolkenius
Jelle MOERLAND
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.)
Kampmann GmbH and Co KG
Ingenieursbureau En Technische Handel-Sonderneming Autron BV
Original Assignee
Kampmann GmbH and Co KG
Ingenieursbureau En Technische Handel-Sonderneming Autron BV
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 Kampmann GmbH and Co KG, Ingenieursbureau En Technische Handel-Sonderneming Autron BV filed Critical Kampmann GmbH and Co KG
Publication of EP3995777A1 publication Critical patent/EP3995777A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/10—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with air supply, or exhaust, through perforated wall, floor or ceiling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/06—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
    • F24F13/068—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser formed as perforated walls, ceilings or floors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/007—Ventilation with forced flow
    • F24F7/013—Ventilation with forced flow using wall or window fans, displacing air through the wall or window
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J11/00—Target ranges

Definitions

  • the invention relates to a ventilation system and a method for ventilating a shooting range and a shooting range with such a ventilation system.
  • the invention relates to the ventilation of a shooting range within an at least essentially closed room.
  • Shooting ranges also referred to as shooting lanes or shooting ranges, are used to fire firearms while complying with safety requirements. For example, when used to train security forces, automatic or semi-automatic firearms are fired in it. The resulting pollutants, e.g. in the form of gases, metal vapors, etc., must be removed from closed shooting ranges using a suitable ventilation system.
  • a closed shooting range usually comprises a space that is elongated in the firing direction and has a constant width and height. It has proven to be advantageous to ventilate such a space on one side so that the air flows through it in the direction of the shot.
  • FIG. 4 shows the U.S. 4,164,901 a closed shooting range with a ventilation system with air exhaust to the outside, located in the ceiling.
  • a recirculation system is also provided with an inlet on a wall remote from the shooter's position and filters for the air extracted there.
  • the filtered air is discharged into the room through an air chamber and an air-permeable diffusion wall behind the shooter's position. Air from the air chamber is evenly distributed across the width and height and flows in a horizontal direction.
  • a piston flow which flows through the space of the shooting range over the entire cross-section, is generally preferred for the ventilation of closed shooting ranges.
  • a piston flow is not safely and stably achieved in all cases with conventional ventilation systems that have a ventilation wall for discharging a completely homogeneous air flow over the entire width and height of the wall.
  • the flow can be significantly impaired, so that recirculation areas with an increased concentration of harmful gases can develop behind the obstacles.
  • Anisothermal boundary conditions such as different temperatures of the air and the surfaces involved, can also lead to mixing effects and undesired distribution of pollutant gases.
  • the inventors therefore propose systems, systems and methods in which a full-surface cross-sectional flow through an outlet surface is preferably achieved, but at least one section of the outlet surface can be subjected to an air flow with an air speed that is higher than other sections.
  • a particularly suitable and stable air guidance can be achieved, which advantageously can also efficiently ventilate suitably arranged obstacles, partitions or the like.
  • the ventilation system comprises a ventilation wall and an air supply for supplying air to the ventilation wall.
  • the ventilation wall has an outlet surface, which preferably extends over an entire outlet side of the ventilation wall.
  • the ventilation wall preferably extends at least essentially (ie, if necessary, except for narrow edge regions necessary for construction) over the entire height and width of a rear wall. A desired piston flow can thus be achieved by discharging an air flow over the full surface area of the outlet surface be made possible.
  • the outlet surface has at least a first and a second outlet surface section, further outlet surface sections being possible.
  • the first outlet surface section extends along at least one edge of the outlet surface, preferably at least essentially along the entire length of an edge section, preferably along the upper or lower edge.
  • the first outlet surface section can, for example, have the shape of a narrow rectangle with a width that is less than 30% of the length, preferably less than 20% of the length, particularly preferably 5-15% of the length.
  • the second outlet area section has a larger area than the first outlet area section and, in preferred embodiments, can be, for example, at least twice, particularly preferably at least 3 times as large as the first outlet area section. It comprises at least a middle surface section of the outlet area, that is to say preferably in particular the geometric center of the outlet area.
  • the air supply and/or the ventilation wall are designed to release at least two separate (partial) air flows with different properties.
  • a first flow of air may be discharged through the first outlet surface portion and a second flow of air may be discharged through the second outlet surface portion.
  • the air supply and/or the ventilation wall are designed in such a way that the first and the second air flow are each discharged as at least essentially homogeneous, rectified air flows.
  • a unidirectional air flow is understood to mean that it is preferably always aligned in the same direction over the entire width and height of the outlet surface section, preferably perpendicular to the outlet surface.
  • a homogeneous air flow means that the air speed at which the air flow is discharged is at least essentially homogeneous, ie the air flow has a largely the same air speed at all points of the first outlet surface section.
  • a homogeneous air flow can be understood, for example, as a speed distribution over the respective outlet surface section in which the air speed at each location differs from the average air speed of the air flow does not deviate by more than a maximum of 25%, preferably a maximum of 15%.
  • the first and second streams of air are discharged in a direction parallel and perpendicular to the outlet surface.
  • the second air flow is preferably suitable for generating a homogeneous piston flow in a closed space, i. H.
  • the flow is preferably at least essentially homogeneous over the height and width of the second outlet surface section and over the length of the ventilated space, so that a very favorable movement of the noxious gases that occur can be achieved with no or minimal turbulence, mixing, etc.
  • the first flow of air is discharged at a first air velocity and the second flow of air is discharged at a second air velocity.
  • the respective air speed can be understood to mean the average air speed, with the deviations being limited due to the homogeneous property.
  • the air supply and/or ventilation wall are designed in such a way that the air flows are or can be set up in such a way that the first and second air speeds differ, in particular it is made possible for the first air speed to be higher than the second air speed.
  • the shooting range is ventilated by the first air flow discharged at the first outlet surface section and the second air flow discharged at the second outlet surface section, the air speed of the first air flow being higher than that of the second air flow.
  • the method according to the invention and the ventilation system according to the invention have proven to be particularly advantageous compared to conventional ventilation systems and methods, in particular also those which provide ventilation exclusively by means of a homogeneous, full-area piston flow over the entire cross section of a space.
  • the first air flow the air speed of which can be set to a higher value than that of the second air flow, is discharged along a boundary surface of the room to be ventilated since the first outlet surface section is arranged along an edge of the outlet surface.
  • the second air stream preferably results in a plug flow over the entire remaining cross-section of the room to be ventilated.
  • the use of the ventilation system and method proves particularly advantageous for a shooting range having an elongated space with a front wall, a rear wall, side walls, a ceiling and a floor, with adjoining surfaces preferably being arranged at right angles to each other.
  • the ventilation wall of the ventilation system is used as a front wall to generate an air flow in a longitudinal direction to the rear wall. It is particularly preferred that the first air flow is directed along the floor, ie the first outlet surface section extends along the floor.
  • one or more obstacles can be arranged at a distance from the front wall, which are oriented at least in part transversely to the longitudinal direction, e.g. partition walls.
  • Such obstacles can be of any shape to be used in shooting training.
  • obstacles can be fastened to the floor, they can have an opening in the floor area.
  • the lower edge of an obstacle is arranged at a distance from the ground, for example by means of suitable holders or spacer elements. So e.g. B. a slit-shaped opening of 1 to 30cm, preferably 2 to 10cm height can be provided.
  • the first air stream with a higher air speed, which preferably spreads along the floor, can then be used particularly effectively to underflush the partition walls in order to ensure good ventilation and effective removal of harmful gases in the area behind the obstacles as well.
  • the air inlet and/or ventilation wall are possible in order to achieve the desired air flow distribution over the outlet surface of the ventilation wall reach.
  • these can be designed in such a way that a first air flow with a higher air speed and a second air flow with a lower air speed always result during operation.
  • two separate air supplies e.g. B. each with its own fan, can be provided, whereby the air speed through the first outlet surface section is always higher than at the second outlet surface section due to the design, e.g. through a higher delivery rate or running speed of a fan, a lower air resistance to achieve a lower pressure loss or a combination such measures.
  • one or more common fans are used to convey the air of both the first and the second air flow.
  • Air supply and/or ventilation wall can preferably be adjustable, so that the first and/or the second air speed can be changed and suitably adjusted.
  • this can be possible manually, for example by manually adjusting, for example, flaps, slides or other types of control elements for an air flow.
  • the ventilation wall or the air supply particularly preferably has at least one controllable control element with which the setting of a desired spatial air flow distribution over the outlet surface can be controlled by a suitable actuator, e.g. motor or other drive, e.g. electrically, hydraulically or otherwise.
  • a suitable actuator e.g. motor or other drive, e.g. electrically, hydraulically or otherwise.
  • further outlet surface sections are provided in addition to the first and the second outlet surface section, e.g.
  • control element can be adjustable at least between a first and a second position, as a result of which an air resistance in an air path in which the control element is arranged can be adjusted.
  • a passage can be opened, narrowed or blocked by adjusting the control element, as a result of which a respectively changed air path can be specified for the first and/or for the second air flow.
  • an air path with a higher air resistance can be specified than in the second position, ie a greater pressure loss can result.
  • control member can be a flap or some other form of air valve act, with the blocked in the first position, an air path with a lower pressure loss and in the second position of this air path is opened, so that there is a lower pressure loss.
  • control element can also be adjustable to intermediate positions between the first and second position, so that stepwise or gradual changes are possible.
  • a corresponding control element can be provided in the air duct to the first outlet surface section, to the second outlet surface section or in both.
  • the first air velocity is more than 0.5 m/s and up to 3.0 m/s, preferably 1.0-1.5 m/s.
  • the second air speed is preferably 0.2 m/s to 1 m/s, more preferably less than 1 m/s, particularly preferably 0.4-0.7 m/s.
  • the first air velocity is at least 50% higher than the second air velocity, more preferably at least twice.
  • the ventilation wall can comprise at least one air flow straightening layer.
  • This can be arranged in the area of the first outlet area section and/or the second outlet area section, preferably in the area of both outlet area sections and particularly preferably over the entire outlet area.
  • An air flow straightening layer preferably comprises a plurality of wall elements aligned in parallel in the desired direction, preferably regularly arranged and transversely spaced from one another.
  • a rectifying layer can comprise a plurality of individual wall elements, eg in a box or honeycomb arrangement.
  • the ventilation wall can have at least one filter layer, ie a layer which filters the air flowing through, for example with grids, fiber material, fleece or other filter material.
  • filter layers with different filter classes can be used, for example as particle filters, eg coarse dust filters, medium dust filters or fine dust filters.
  • particle filters eg coarse dust filters, medium dust filters or fine dust filters.
  • the ventilation wall is a construction comprising a first filter layer, an air flow straightening layer and a second filter layer, particularly preferably with the air flow straightening layer between the two filter layers.
  • the first filter layer, air flow straightening layer and second filter layer can follow one another directly or intermediate layers can be provided.
  • Such a structure particularly preferably achieves a homogeneous, rectified air flow.
  • the filter class and corresponding air resistance of the first and second filter layer can differ, for example the first filter layer arranged further forward in the direction of the air flow can be finer and thus have a higher air resistance or lead to a greater pressure loss than the second filter layer.
  • the aeration wall can be designed overall as a continuous, homogeneous surface which, for example, extends over the entire outlet surface.
  • the arrangement of a plurality of individual air-permeable panels next to one another is preferred, particularly preferably within a frame construction provided for this purpose.
  • the individual panels can preferably be arranged in rows and columns above and/or next to each other. Individual panels or all panels can be removable and replaceable for maintenance, cleaning and/or repair purposes.
  • the air supply can have at least two air supply chambers which are separate from one another and are each connected to an outlet surface section.
  • a first air supply chamber can be connected to the first outlet surface section and possibly separated therefrom by filter and/or rectification layers.
  • a second air supply chamber may communicate with the second outlet surface portion.
  • the various air flows can be achieved in a suitable manner by suitable air supply to the first and/or second air supply chamber.
  • a control element as already described, can be provided on one or both air supply chambers in order to specify a desired distribution of the air flow.
  • Fig.1 shows a schematic side view of a shooting range 10 with a ventilation system 30.
  • the shooting range 10 comprises a closed space 12 which is bounded by a front wall 14, a rear wall 16, side walls 18 ( Fig.2 ), a ceiling 20 and a floor 22.
  • the room 12 is intended to be used for target practice, with an area 24 being provided for the shooters to rest and firearms to be fired, which extends from the front wall 14 into the room 12 and the shooting direction corresponds to a longitudinal direction L of the room 12 .
  • Targets (not shown), for example, can be arranged in the area of the rear wall 16 .
  • Obstacles can be arranged in area 24 such as an in Fig.1, Fig.2 Partition 26 shown as an example.
  • Protects can, for example, stay in front of or behind the partition 26.
  • the ventilation system 30 comprises a ventilation wall 32 and an air supply 34 for supplying air to the ventilation wall 32.
  • the ventilation wall 32 supplies air to the space 12 in the longitudinal direction L, shown schematically by arrows.
  • the air in the room is sucked off by a suction device 36, so that overall there is a flow through in the longitudinal direction L and thus parallel to the weft direction within the space 12.
  • the ventilation wall 32 extends over the entire Height and width of the space 12. As will be explained in more detail below, the ventilation wall 32 is air permeable so that air can be introduced through a front outlet surface 40 which occupies the entire cross-section of the space 12.
  • the air supply 34 comprises a fan 42, which supplies air to the ventilation wall 32, for example from a pressure chamber or a supply line, via an antechamber 46 and first and second air supply chambers 48a, 48b.
  • This can be fresh air supplied from the outside, filtered air sucked off at the suction device 36 or a mixture of both.
  • a bulletproof device 38 is arranged inside the antechamber 46 .
  • the outlet surface 40 comprises a first outlet surface section 50a and a second outlet surface section 50b, which are separated from one another in the air supply.
  • the first outlet surface section 50a communicates with the first air supply chamber 48a, while the second outlet surface section 50b communicates with the second air supply chamber 48b.
  • the first outlet surface section 50a has the shape of a narrow rectangle, which extends in strips along the lower edge of the outlet surface 40 of the ventilation wall 32 adjacent to the base 22, while the second outlet surface section 50b forms the remaining part of the outlet surface 40.
  • the ventilation wall 32 comprises a plurality of individual panels 60a, 60b which are arranged next to one another and one above the other within a frame structure 62.
  • the individual panels 60a, 60b can be detached from the frame construction 62 if necessary and can therefore be replaced.
  • Two types of panels 60a, 60b are arranged in the ventilation wall 32, namely a first type of panel 60a with lower air resistance in the first outlet surface section 50a and a second type of panel 60b with higher air resistance in the second outlet surface section 50b.
  • FIG. 6 schematically shows the internal structure of a panel 60a comprising several layers.
  • the layer structure successively comprises a first filter layer 64, a rectifying layer 66, a second filter layer 68 and a front cover 70.
  • the construction of the layered structure serves to achieve a homogeneous, unidirectional air flow, which is discharged in the longitudinal direction L through the outlet surface 40 .
  • the first filter layer 64 arranged at the front in the direction of flow L forms a defined air resistance that is constant over the surface.
  • a fine particle filter eg an F 7 filter
  • the straightening layer 66 comprises a honeycomb lattice with individual wall elements 72 running parallel in the longitudinal direction L. This results in an equalization of the air distribution and also in the direction of the exiting air in the longitudinal direction L of the room, regardless of the supply direction.
  • the thickness of the straightening layer 66 and the dimensions of the honeycomb formed therein are selected such that, on the one hand, a pressure loss occurs, which leads to a further smoothing of the flow. On the other hand, an exact guidance of the air in the longitudinal direction L is achieved.
  • the second filter layer 68 is also designed as a particle filter, here as a coarse filter, for example a G5 filter.
  • the cover 70 is designed as a perforated material, for example perforated sheet metal.
  • the layer structure of the panel 60a causes a defined pressure loss when air is supplied from the rear and a homogeneous, rectified air flow is discharged via the outlet surface 40 on the front.
  • the second type of panel 60b like the first type of panel 60a, includes a first filter layer 64, a rectifying layer 66 and a second filter layer 68, and a cover 70.
  • the thickness of the first and second types of panels 60a, 60b differs second filter layers 66, 68, so that overall a lower pressure loss is achieved in the panel 60a of the first type. This can be achieved, for example, with finer filters and/or thicker layers.
  • the subdivision of the air supply 34 into a first and second air supply chamber 48a, 48b allows two separate airflows to be discharged at the outlet surface 40, namely a first airflow 80a via the first air supply plenum 48a through a panel 60 of the vent wall 32 for discharge through the first outlet surface portion 50a and a second airflow 80b via the second air supply plenum 48b, multiple panels 60 of the Vent wall 32 for discharge through second outlet surface portion 50b.
  • the first and the second air flow 80a, 80b are each homogeneous, rectified air flows, which are discharged parallel to one another in the longitudinal direction L.
  • air for both air streams 80a, 80b is provided by the common fan 42 ( 1 ).
  • the air paths differ in terms of the different air resistance of the panels 60a, 60b and in terms of the transition from the antechamber 46 to the first air supply chamber 48a and second air supply chamber 48b.
  • Access to the first air supply chamber 48a can be variably adjusted by a control element 72, shown here schematically, which can be adjusted by a control 74.
  • the control element 72 can be, for example, a flap that can be adjusted by a motor.
  • the air path from the antechamber 46 to the air supply chamber 48a can either be completely released, completely blocked or variably narrowed in an intermediate position.
  • the pressure loss over the entire air path of the first air flow 80a can be adjusted by the control device 74 .
  • the air path for the second air flow 80b from the antechamber 26 to the second air supply chamber 48b is free, so that in the example shown the air speed of the second air flow 80b is fixed with constant delivery by the fan 42, while the air speed of the first air flow 80a is variable by the controller 74 can be specified.
  • the air resistance in the air path for the first air flow 80a is lower than in the air path for the second air flow 80b due to the different panels 60a, 60b, so that a higher air speed of the first air flow can be set by opening the control element 72 accordingly.
  • the control element 72 is adjusted in such a way that the first air flow 80a has a higher air speed than the first air flow second air flow 80b. This can be achieved, for example, by opening the control element 72 to a large extent or even completely.
  • a desired air speed of the first air flow 80a can be set by specifying a suitable position of the control element 72 by the control 74 .
  • the first air flow 80a is discharged parallel to the floor 22 and follows the floor surface by the Coanda effect.
  • the second air flow 80b flows through the remaining cross section of the space 12, so that overall there is a piston flow with full-surface cross-sectional flow, which is very well suited for transporting harmful gases produced when the shot is fired.
  • the overall air flow distribution achieved is particularly well suited for backwashing obstacles such as the partition 26 shown as an example. This is arranged on spacers at a height of a few centimeters above the floor 22, so that between the floor 22 and a lower edge of the partition 26 a flow-through opening results, through which the first air stream 80a passes behind the partition wall 26. A suitable backwash of the partition wall 26 is achieved in this way.
  • the concrete design of the ventilation wall 32 and air supply 34 and the respective activation of the control element 72 can be selected differently.
  • a first air flow 80a with an air speed of preferably 1-1.5 m/s and a second air flow 80b with an air speed of preferably 0.4-0.7 m/s are set.
  • a separate air supply to the outlet surface sections 50a, 50b can also be provided with a plurality of fans, in particular separately controllable fans.
  • a control element can be provided in the air path to the second outlet surface section 50b.
  • the different formation of the panels 60a, 60b can be omitted if the air resistance in the air path to the second outlet surface section 50b is increased by other measures, for example additional filters or throttles.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Belüftungssystem und ein Verfahren zur Belüftung einer Schießanlage sowie eine Schießanlage mit einem Belüftungssystem 30. Eine Belüftungswand 32 weist eine Auslassfläche 40 mit einem ersten Auslassflächenabschnitt 50a und einem zweiten Auslassflächenabschnitt 50b auf sowie eine Luftzuführung 34 zur Zuführung von Luft zur Abgabe durch die Auslassfläche 40. Der erste Auslassflächenabschnitt 50a erstreckt sich entlang mindestens eines Randes der Auslassfläche 40. Der zweite Auslassflächenabschnitt 50b umfasst zumindest einen Mittelbereich der Auslassfläche 40. Der zweite Auslassflächenabschnitt 50b weist eine größere Fläche auf, als der erste Auslassflächenabschnitt 50a. Um einen stabilen Luftstrom zur günstigen Abführung von Schadgasen zu erreichen, ist die Luftzuführung 34 und/oder die Belüftungswand 32 ausgebildet zur Abgabe eines ersten Luftstroms 80a durch den ersten Auslassflächenabschnitt 50a als homogenen, gleichgerichteten Luftstrom mit einer ersten Luftgeschwindigkeit und zur Abgabe eines zweiten Luftstroms 80b durch den zweiten Auslassflächenabschnitt 50b als homogenen, gleichgerichteten Luftstrom mit einer zweiten Luftgeschwindigkeit. Die erste Luftgeschwindigkeit kann höher sein als die zweite Luftgeschwindigkeit.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Belüftungssystem und ein Verfahren zur Belüftung einer Schießanlage sowie eine Schießanlage mit einem solchen Belüftungssystem. Insbesondere betrifft die Erfindung die Belüftung einer Schießanlage innerhalb eines zumindest im Wesentlichen abgeschlossenen Raumes.
  • Schießanlagen, auch bezeichnet als Schießbahnen oder Schießstände, werden genutzt um -unter Einhaltung von Sicherheitsauflagen- Schusswaffen abzufeuern. Bspw. bei der Nutzung zum Training von Sicherheitskräften werden darin bspw. automatische oder halbautomatische Schusswaffen abgefeuert. Die dabei entstehenden Schadstoffe, bspw. in Form von Gasen, Metalldämpfen etc. sind bei geschlossenen Schießanlagen durch ein geeignetes Belüftungssystem abzuführen.
  • Üblicherweise umfasst eine geschlossene Schießanlage einen in Schussrichtung länglichen Raum mit konstanter Breite und Höhe. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, einen solchen Raum einseitig zu belüften, so dass er in Schussrichtung durchströmt wird.
  • Bspw. zeigt die US 4,164,901 eine geschlossene Schießanlage mit einem Belüftungssystem mit einer Luftabführung nach Außen, die in der Decke angeordnet ist. Weiter ist ein Umluftsystem vorgesehen mit einem Einlass an einer von der Position des Schützen entfernten Wand und Filtern für die dort abgesaugte Luft. Die gefilterte Luft wird durch eine Luftkammer und eine luftdurchlässige Diffusionswand hinter der Position des Schützen in den Raum abgegeben. Luft aus der Luftkammer wird über die Breite und Höhe gleichmäßig verteilt und fließt in horizontaler Richtung.
  • Es kann als Aufgabe angesehen werden, ein Belüftungssystem, ein Verfahren sowie eine Schießanlage anzugeben, mit denen eine besonders effiziente Belüftung für verschiedene Konfigurationen ermöglicht wird.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Belüftungssystem gemäß Anspruch 1, eine Schießanlage gemäß Anspruch 11 und ein Verfahren gemäß Anspruch 13. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. ✔
  • Die Erfinder sind von der Überlegung ausgegangen, dass zur Belüftung geschlossener Schießanlagen zwar generell eine Kolbenströmung zu bevorzugt ist, die den Raum der Schießanlage über den gesamten Querschnitt durchströmt. Allerdings wird eine solche Kolbenströmung mit herkömmlichen Belüftungssystemen, die eine Belüftungswand zur Abgabe eines vollständig homogenen Luftstroms über die gesamte Breite und Höhe der Wand aufweisen, nicht in allen Fällen sicher und stabil erreicht. Insbesondere bei Versperrungen in Form von Trennwänden oder anderen Hindernissen kann die Durchströmung erheblich beeinträchtigt sein, so dass sich hinter den Hindernissen Rezirkulationsgebiete mit erhöhter Schadgaskonzentration einstellen können. Auch anisoterme Randbedingungen, wie bspw. verschiedene Temperaturen der Luft sowie der beteiligten Oberflächen, können zu Mischungseffekten und unerwünschter Verteilung von Schadgasen führen.
  • Zur Verbesserung der Stabilität der Luftströmung schlagen die Erfinder daher Systeme, Anlagen und Verfahren vor, bei denen zwar bevorzugt eine vollflächige Querschnittsdurchströmung durch eine Auslassfläche erzielt wird, allerdings mindestens ein Abschnitt der Auslassfläche mit einem Luftstrom einer gegenüber anderen Abschnitten erhöhten Luftgeschwindigkeit beaufschlagbar ist. Insbesondere bei Abgabe eines Luftstroms erhöhter Luftgeschwindigkeit entlang einer Begrenzungsfläche, vorzugsweise entlang des Bodens, kann eine besonders geeignete und stabile Luftlenkung erzielt werden, die vorteilhafterweise auch geeignet angeordnete Hindernisse, Trennwände o.ä. effizient belüften kann.
  • Das erfindungsgemäße Belüftungssystem umfasst eine Belüftungswand und eine Luftzuführung zur Zuführung von Luft zur Belüftungswand. Die Belüftungswand weist eine Auslassfläche auf, die sich bevorzugt über eine gesamte Auslassseite der Belüftungswand erstreckt. Die Belüftungswand erstreckt sich bei einer Schießanlage mit einem abgeschlossenen Raum bevorzugt zumindest im Wesentlichen (d.h. ggfs. bis auf konstruktiv notwendige schmale Randbereiche) über die gesamte Höhe und Breite einer hinteren Wand. Durch Abgabe eines Luftstroms vollflächig über die Auslassfläche kann somit eine gewünschte Kolbenströmung ermöglicht werden.
  • Erfindungsgemäß weist die Auslassfläche zumindest einen ersten und einen zweiten Auslassflächenabschnitt auf, wobei weitere Auslassflächenabschnitte möglich sind. Der erste Auslassflächenabschnitt erstreckt sich entlang mindestens eines Randes der Auslassfläche, bevorzugt mindestens im Wesentlichen entlang der gesamten Länge einer Randstrecke, bevorzugt entlang des oberen oder unteren Randes. Der erste Auslassflächenabschnitt kann bspw. die Form eines schmalen Rechtecks aufweisen mit einer Breite, die weniger als 30% der Länge, bevorzugt weniger als 20% der Länge, besonders bevorzugt 5- 15 % der Länge beträgt.
  • Der zweite Auslassflächenabschnitt weist eine größere Fläche auf als der erste Auslassflächenabschnitt und kann in bevorzugten Ausführungsformen bspw. mindestens doppelt, besonders bevorzugt mindestens 3-fach so groß sein wie der erste Auslassflächenabschnitt. Er umfasst zumindest einen mittleren Flächenabschnitt der Auslassfläche, also bevorzugt insbesondere die geometrische Mitte der Auslassfläche.
  • Die Luftzuführung und/oder die Belüftungswand sind erfindungsgemäß ausgebildet zur Abgabe von zumindest zwei voneinander getrennten (Teil-) Luftströmen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Ein erster Luftstrom kann durch den ersten Auslassflächenabschnitt und ein zweiter Luftstrom durch den zweiten Auslassflächenabschnitt abgegeben werden.
  • Die Luftzuführung und/oder die Belüftungswand sind so ausgebildet, dass der erste und der zweite Luftstrom jeweils als mindestens im Wesentlichen homogene, gleichgerichtete Luftströme abgegeben werden. Unter einem gleichgerichteten Luftstrom wird dabei verstanden, dass dieser bevorzugt über die gesamte Breite und Höhe des Auslassflächenabschnitts stets in dieselbe Richtung ausgerichtet ist, bevorzugt senkrecht zur Auslassfläche. Unter einem homogenen Luftstrom wird verstanden, dass die Luftgeschwindigkeit, mit der der Luftstrom abgegeben wird, mindestens im Wesentlichen homogen ist, d. h. der Luftstrom eine weitgehend gleiche Luftgeschwindigkeit an allen Stellen des ersten Auslassflächenabschnitts aufweist. Unter einem homogenen Luftstrom kann bspw. eine Geschwindigkeitsverteilung über den jeweiligen Auslassflächenabschnitt verstanden werden, bei der die Luftgeschwindigkeit an jedem Ort von der mittleren Luftgeschwindigkeit des Luftstroms um nicht mehr als max. 25%, bevorzugt max. 15% abweicht.
    Bevorzugt werden der erste und der zweite Luftstrom in einer parallelen und zur Auslassfläche senkrechten Richtung abgegeben.
  • Bevorzugt ist insbesondere der zweite Luftstrom geeignet, eine homogene Kolbenströmung in einem geschlossenen Raum zu erzeugen, d. h. die Strömung ist bevorzugt über die Höhe und Breite des zweiten Auslassflächenabschnitts sowie über die Länge des belüfteten Raums mindestens im Wesentlichen homogen, so dass eine sehr günstige Bewegung auftretender Schadgase ohne bzw. mit minimaler Verwirbelung, Durchmischung etc. erreicht werden kann.
  • Der erste Luftstrom wird mit einer ersten Luftgeschwindigkeit und der zweite Luftstrom mit einer zweiten Luftgeschwindigkeit abgegeben. Unter der jeweiligen Luftgeschwindigkeit kann jeweils die mittlere Luftgeschwindigkeit verstanden werden, wobei aufgrund der homogenen Eigenschaft die Abweichungen beschränkt sind. Erfindungsgemäß sind Luftzuführung und/oder Belüftungswand so ausgebildet, dass die Luftströme so eingerichtet sind bzw. eingerichtet werden können, dass sich die erste und die zweite Luftgeschwindigkeit unterscheiden, insbesondere ermöglicht wird, dass die erste Luftgeschwindigkeit höher ist als die zweite Luftgeschwindigkeit.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt eine Belüftung der Schießanlage durch den am ersten Auslassflächenabschnitt abgegebenen ersten Luftstrom und den am zweiten Auslassflächenabschnitt abgegebenen zweiten Luftstrom, wobei die Luftgeschwindigkeit des ersten Luftstroms höher ist als die des zweiten Luftstroms.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Belüftungssystem haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen im Vergleich zu herkömmlichen Belüftungssystemen und -verfahren, insbesondere auch solchen, die eine Belüftung ausschließlich durch eine homogene, vollflächige Kolbenströmung über den gesamten Querschnitt eines Raumes vorsehen. Der erste Luftstrom, dessen Luftgeschwindigkeit auf einen höheren Wert eingestellt werden kann als die des zweiten Luftstroms, wird entlang einer Berandungsfläche des zu belüftenden Raumes abgegeben, da der erste Auslassflächenabschnitt entlang eines Randes der Auslassfläche angeordnet ist. Der zweite Luftstrom führt bevorzugt zu einer Kolbenströmung über den gesamten verbleibenden Querschnitt des zu belüftenden Raums. Obgleich eine gewisse Vermischung, insbesondere in einigem Abstand von der Belüftungswand nicht ausgeschlossen werden kann, ergibt sich mindestens im Nahbereich von einigen Metern von der Belüftungswand eine relativ stetig bleibende Ausrichtung des schnelleren ersten Luftstroms entlang der Berandungsfläche durch den Coanda-Effekt. Die insgesamt erreichte Luftströmung erweist sich als recht stabil. Besondere Vorteile ergeben sich dadurch, dass durch den schnelleren ersten Luftstrom Hindernisse hinterspült und das Verbleiben stationärer Schadgase somit verringert werden kann.
  • Somit erweist sich der Einsatz des Belüftungssystems und -verfahrens als besonders vorteilhaft für eine Schießanlage, die einen länglichen Raum mit einer vorderen Wand, einer hinteren Wand, Seitenwänden, einer Decke und einem Boden aufweist, wobei aneinander angrenzende Flächen bevorzugt jeweils rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise wird die Belüftungswand des Belüftungssystems als vordere Wand eingesetzt, um einen Luftstrom in einer Längsrichtung zur hinteren Wand zu erzeugen. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass der erste Luftstrom entlang des Bodens gerichtet ist, sich also der erste Auslassflächenabschnitt entlang des Bodens erstreckt.
  • In besonders bevorzugten Ausführungsformen können eine oder mehrere Hindernisse im Abstand von der vorderen Wand angeordnet sein, die mindestens zum Teil quer zur Längsrichtung ausgerichtet sind, bspw. Trennwände. Derartige Hindernisse können beliebig geformt sein um im Schießtraining genutzt werden zu können. Besonders bevorzugt können Hindernisse zwar am Boden befestigt sein, aber im Bodenbereich eine Öffnung aufweisen. Insbesondere ist bevorzugt, dass der untere Rand eines Hindernisses im Abstand vom Boden angeordnet ist, bspw. durch geeignete Halter bzw. Abstandselemente. So kann z. B. eine schlitzförmige Öffnung von 1 bis 30cm, bevorzugt 2 bis 10cm Höhe vorgesehen sein. Der sich bevorzugt entlang des Bodens ausbreitende erste Luftstrom mit höherer Luftgeschwindigkeit kann dann besonders effektiv zur Unterspülung der Trennwände eingesetzt werden, um eine gute Belüftung und effektive Abführung von Schadgasen auch im Bereich hinter den Hindernissen zu gewährleisten.
  • Es sind verschiedene Konstruktionen der Luftzuführung und/oder Belüftungswand möglich, um die gewünschte Luftstromverteilung über die Auslassfläche der Belüftungswand zu erreichen. Einerseits können diese so ausgebildet sein, dass sich im Betrieb stets fest ein erster Luftstrom mit höherer Luftgeschwindigkeit und ein zweiter Luftstrom mit geringerer Luftgeschwindigkeit ergeben. Hierfür können bspw. zwei getrennte Luftzuführungen, z. B. jeweils mit eigenem Ventilator, vorgesehen sein, wobei die Luftgeschwindigkeit durch den ersten Auslassflächenabschnitt konstruktiv bedingt stets höher ist als am zweiten Auslassflächenabschnitt, bspw. durch eine höhere Förderleistung bzw. Laufgeschwindigkeit eines Ventilators, einen geringeren Luftwiderstand zur Erzielung eines geringeren Druckverlustes oder eine Kombination solcher Maßnahmen. Es ist bevorzugt, dass ein oder mehrere gemeinsame Ventilatoren für die Förderung der Luft sowohl des ersten als auch des zweiten Luftstroms genutzt werden.
  • Bevorzugt können Luftzuführung und/oder Belüftungswand einstellbar sein, so dass die erste und/oder die zweite Luftgeschwindigkeit geändert und geeignet eingestellt werden können. Dies kann zum einen manuell möglich sein, bspw. durch manuelle Verstellung bspw. von Klappen, Schiebern oder anderen Arten von Regelungsgliedern für einen Luftstrom. Besonders bevorzugt weist die Lüftungswand oder die Luftzuführung allerdings zumindest ein ansteuerbares Regelungsglied auf, mit dem durch einen geeigneten Aktor, bspw. Motor oder anderen Antrieb, bspw. elektrisch, hydraulisch oder anders gesteuert die Einstellung einer gewünschten räumlichen Luftstromverteilung über die Auslassfläche steuerbar ist. Insbesondere in Ausführungen, bei denen neben dem ersten und dem zweiten Auslassflächenabschnitt weitere Auslassflächenabschnitte vorgesehen sind, bspw. entlang weiterer Randstrecken, kann so bevorzugt durch Einstellung einer unterschiedlichen Luftzuführung zu den einzelnen Abschnitten eine jeweils gewünschte Luftstromverteilung erreicht werden.
  • Bspw. kann das Regelungsglied verstellbar sein zumindest zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung, wodurch ein Luftwiderstand in einem Luftpfad, in dem das Regelungsglied angeordnet ist, verstellbar ist. Durch Verstellung des Regelungsgliedes kann bspw. ein Durchgang geöffnet, eingeengt oder versperrt werden, wodurch für den ersten und/oder für den zweiten Luftstrom ein jeweils geänderter Luftpfad vorgegeben werden kann. Bspw. kann in der ersten Stellung des Regelungsgliedes ein Luftpfad mit höherem Luftwiderstand vorgegeben werden als in der zweiten Stellung, sich also ein größerer Druckverlust ergeben. Bspw. kann es sich bei dem Regelungsglied um eine Klappe oder andere Form eines Luftventils handeln, mit dem in der ersten Stellung ein Luftpfad mit geringerem Druckverlust versperrt und in der zweiten Stellung dieser Luftpfad geöffnet wird, so dass sich ein geringerer Druckverlust ergibt. Weiter bevorzugt kann das Regelungsglied auch auf Zwischenstellungen zwischen der ersten und der zweiten Stellung verstellbar sein, so dass stufenweise oder graduelle Änderungen möglich sind. Ein entsprechendes Regelungsglied kann in der Luftführung zum ersten Auslassflächenabschnitt, zum zweiten Auslassflächenabschnitt oder in beiden vorgesehen sein.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt, dass die erste Luftgeschwindigkeit mehr als 0,5 m/s und bis zu 3,0 m/s beträgt, bevorzugt 1,0 ― 1,5 m/s. Die zweite Luftgeschwindigkeit beträgt bevorzugt 0,2 m/s bis 1 m/s, weiter bevorzugt weniger als 1 m/s, besonders bevorzugt 0,4 ― 0,7 m/s. In bevorzugten Ausführungsformen ist die erste Luftgeschwindigkeit mindestens 50% höher als die zweite Luftgeschwindigkeit, besonders bevorzugt beträgt sie mindestens das Doppelte.
  • Zur Erzielung der gewünschten Kolbenströmung ist eine gezielte Ausrichtung der von der Auslassfläche abgegebenen Luftströme bevorzugt, insbesondere in einer Richtung senkrecht zur Auslassfläche. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann hierfür die Belüftungswand mindestens eine Luftstrom-Gleichrichtungsschicht umfassen. Diese kann im Bereich des ersten Auslassflächenabschnitts und/oder des zweiten Auslassflächenabschnitts angeordnet sein, bevorzugt im Bereich beider Auslassflächenabschnitte und besonders bevorzugt über die gesamte Auslassfläche. Eine Luftstrom-Gleichrichtungsschicht weist bevorzugt mehrere in der gewünschten Richtung parallel ausgerichtete Wandelemente auf, die bevorzugt regelmäßig angeordnet und in Querrichtung voneinander beabstandet sind. Bspw. kann eine Gleichrichtungsschicht eine Mehrzahl einzelner Wandelemente umfassen, z.B. in Kasten- oder Wabenanordnung. Die einzelnen Wandelemente können jeweils Luftkammem in Querrichtung voneinander abgrenzen.
    Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Belüftungswand mindestens eine Filterschicht aufweisen, d. h. eine Schicht, die eine Filterung der durchströmenden Luft bewirkt, bspw. mit Gittern, Fasermaterial, Flies oder anderem Filtermaterial. Es können eine oder mehrere Filterschichten mit unterschiedlicher Filterklasse verwendet werden, bspw. als Partikelfilter z.B. Grobstaubfilter, Medium-Staubfilter oder Feinstaubfilter. Neben der hierdurch erzielten Filterung von Partikeln wird durch den Einsatz einer Filterschicht, die einen definierten Luftwiderstand aufweist, eine Homogenisierung des Luftstroms erzielt.
  • Besonders bevorzugt für die Belüftungswand ist ein Aufbau, der eine erste Filterschicht, eine Luftstrom-Gleichrichtungsschicht und eine zweite Filterschicht aufweist, besonders bevorzugt mit der Luftstrom-Gleichrichtungsschicht zwischen den beiden Filterschichten. Dabei können die erste Filterschicht, Luftstrom-Gleichrichtungsschicht und zweite Filterschicht direkt aufeinander folgen oder es können Zwischenschichten vorgesehen sein. Durch einen solchen Aufbau wird besonders bevorzugt ein homogener, gleichgerichteter Luftstrom erzielt. Die Filterklasse und entsprechend der Luftwiderstand der ersten und zweiten Filterschicht können sich unterscheiden, bspw. kann die in Richtung des Luftstroms weiter vorne angeordnete erste Filterschicht feiner ausgebildet sein und somit einen höheren Luftwiderstand aufweisen bzw. zu einem größeren Druckverlust führen als die zweite Filterschicht.
  • Die Belüftungswand kann insgesamt als durchgehende, homogene Fläche ausgebildet sein, die sich bspw. über die gesamte Auslassfläche erstreckt. Bevorzugt ist die Anordnung einer Mehrzahl von einzelnen luftdurchlässigen Tafeln nebeneinander, besonders bevorzugt innerhalb einer hierfür vorgesehenen Rahmenkonstruktion. Die einzelnen Tafeln können bevorzugt in Reihen und Spalten über- und/oder nebeneinander angeordnet werden. Zu Zwecken von Wartung, Reinigung und/oder Reparatur können einzelne oder alle Tafeln entnehmbar und auswechselbar sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Luftzuführung mindestens zwei Luftzuführkammern aufweisen, die voneinander getrennt sind und jeweils mit einem Auslassflächenabschnitt in Verbindung stehen. Bspw. kann eine erste Luftzuführkammer mit dem ersten Auslassflächenabschnitt in Verbindung stehen und ggf. hiervon durch Filter- und/oder Gleichrichtungsschichten getrennt sein. Eine zweite Luftzuführkammer kann mit dem zweiten Auslassflächenabschnitt in Verbindung stehen. Durch geeignete Luftzuführung zur ersten und/oder zweiten Luftzuführkammer können die verschiedenen Luftströme in geeigneter Weise erzielt werden. Bspw. kann an einer oder beiden Luftzuführkammern ein Regelungsglied wie bereits beschrieben vorgesehen sein, um eine gewünschte Verteilung des Luftstroms vorzugeben.
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    in schematischer Seitenansicht eine Schießanlage mit einem Belüftungssystem und einer Belüftungswand;
    Fig. 2
    in schematischer, perspektivischer Darstellung einen Teil der Schießanlage aus Fig. 1 mit der Belüftungswand;
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht eines Schnitts durch Schichten einer Tafel der Belüftungswand aus Fig. 1, Fig. 2.
  • Fig.1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Schießanlage 10 mit einem Belüftungssystem 30. Die Schießanlage 10 umfasst einen abgeschlossenen Raum 12, der berandet ist von einer vorderen Wand 14, einer hinteren Wand 16, Seitenwänden 18 (Fig.2), einer Decke 20 und einem Boden 22.
  • Der Raum 12 ist zur Nutzung für Schießübungen vorgesehen, wobei zum Aufenthalt der Schützen und zum Abfeuern von Schusswaffen ein Bereich 24 vorgesehen ist, der sich ab der vorderen Wand 14 in den Raum 12 hinein erstreckt und wobei die Schießrichtung einer Längsrichtung L des Raumes 12 entspricht. Im Bereich der hinteren Wand 16 können bspw. Zielscheiben (nicht dargestellt) angeordnet sein. Im Bereich 24 können Hindernisse angeordnet sein wie eine in Fig. 1, Fig.2 beispielhaft dargestellte Trennwand 26. Schützen können sich bspw. vor oder hinter der Trennwand 26 aufhalten.
  • Das Belüftungssystem 30 umfasst eine Belüftungswand 32 sowie eine Luftzuführung 34 zur Zuführung von Luft zur Belüftungswand 32.
  • Wie in Fig. 1 schematisch durch Pfeile gezeigt führt die Belüftungswand 32 dem Raum 12 Luft in Längsrichtung L zu. Im Bereich der hinteren Wand 16 wird die Raumluft durch eine Absaugung 36 abgesaugt, so dass sich insgesamt innerhalb des Raums 12 eine Durchströmung in Längsrichtung L und damit parallel zur Schussrichtung ergibt.
  • Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt erstreckt sich die Belüftungswand 32 über die gesamte Höhe und Breite des Raums 12. Wie nachstehend näher erläutert wird, ist die Belüftungswand 32 luftdurchlässig, so dass durch eine vordere Auslassfläche 40, die den gesamten Querschnitt des Raums 12 einnimmt, Luft zugeführt werden kann.
  • Wie schematisch in Fig. 1 dargestellt, umfasst die Luftzuführung 34 einen Ventilator 42, der bspw. aus einem Druckraum oder einer Zuleitung über eine Vorkammer 46 und erste sowie zweite Luftzuführkammern 48a, 48b der Belüftungswand 32 Luft zuführt. Dabei kann es sich um von außen zugeführte Frischluft, gefilterte an der Absaugung 36 abgesaugte Luft oder eine Mischung beider handeln. Innerhalb der Vorkammer 46 ist ein Durchschusssicherung 38 angeordnet.
  • Die zugeführte Luft wird durch die Belüftungswand 32 hindurch an der Auslassfläche 40 in den Raum 12 abgegeben. Dabei umfasst die Auslassfläche 40 einen ersten Auslassflächenabschnitt 50a und einen zweiten Auslassflächenabschnitt 50b, die in der Luftzuführung voneinander getrennt sind. Der erste Auslassflächenabschnitt 50a steht in Verbindung mit der ersten Luftzuführkammer 48a, während der zweite Auslassflächenabschnitt 50b mit der zweiten Luftzuführkammer 48b in Verbindung steht.
  • Im dargestellten Beispiel weist der erste Auslassflächenabschnitt 50a die Form eines schmalen Rechtecks auf, das sich streifenförmig entlang dem unteren, zum Boden 22 angrenzenden Rand der Auslassfläche 40 der Belüftungswand 32 erstreckt, während der zweite Auslassflächenabschnitt 50b den verbleibenden Teil der Auslassfläche 40 bildet.
  • Wie in Fig. 2 schematisch angedeutet, umfasst die Belüftungswand 32 eine Mehrzahl einzelner Tafeln 60a, 60b, die innerhalb einer Rahmenkonstruktion 62 neben- und übereinander angeordnet sind. Die einzelnen Tafeln 60a, 60b sind von der Rahmenkonstruktion 62 im Bedarfsfall lösbar und somit auswechselbar. Dabei sind in der Belüftungswand 32 zwei Typen von Tafeln 60a, 60b angeordnet, nämlich ein erster Typ von Tafel 60a mit geringerem Luftwiderstand im ersten Auslassflächenabschnitt 50a und ein zweiter Typ von Tafel 60b mit höherem Luftwiderstand im zweiten Auslassflächenabschnitt 50b.
  • Fig. 3 zeigt schematisch den inneren Aufbau einer Tafel 60a, die mehrere Schichten umfasst. In Längsrichtung L umfasst der Schichtaufbau aufeinanderfolgend eine erste Filterschicht 64, eine Gleichrichtungsschicht 66, eine zweite Filterschicht 68 und eine vordere Abdeckung 70.
  • Der Aufbau der Schichtstruktur dient zur Erzielung eines homogenen, gleichgerichteten Luftstroms, der durch die Auslassfläche 40 in Längsrichtung L abgegeben wird.
  • Die in Strömungsrichtung L vorne angeordnete erste Filterschicht 64 bildet einen definierten, über die Fläche konstanten Luftwiderstand. Bspw. kann hier ein Fein-Partikelfilter, z.B. F7-Filter verwendet werden. Die Gleichrichtungsschicht 66 umfasst ein Wabengitter mit einzelnen, parallel in Längsrichtung L verlaufenden Wandelementen 72. Hierdurch wird eine Vergleichmäßigung der Luftverteilung sowie auch Lenkung der austretenden Luft in Längsrichtung L des Raumes bewirkt, unabhängig von der Zuführrichtung. Die Dicke der Gleichrichtungsschicht 66 sowie die Abmessungen darin gebildeten Waben sind so gewählt, dass einerseits ein Druckverlust auftritt, was zu einer weiteren Vergleichmäßigung der Durchströmung führt. Andererseits wird eine exakte Lenkung der Luft in Längsrichtung L erzielt.
  • Die zweite Filterschicht 68 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls als Partikelfilter, hier als Grobfilter, bspw. G5-Filter ausgeführt. Die Abdeckung 70 schließlich ist als Lochmaterial, bspw. Lochblech ausgeführt.
  • Insgesamt bewirkt der Schichtaufbau der Tafel 60a bei einer Luftzuführung von der Rückseite einen definierten Druckverlust und auf der Vorderseite die Abgabe eines über die Auslassfläche 40 homogenen, gleichgerichteten Luftstroms.
  • Der zweite Typ von Tafel 60b umfasst wie der ersten Typ von Tafel 60a eine erste Filterschicht 64, eine Gleichrichtungsschicht 66 und eine zweite Filterschicht 68 sowie eine Abdeckung 70. Allerdings unterscheidet sich beim ersten und zweiten Typ der Tafeln 60a, 60b die Dicke der ersten und zweiten Filterschichten 66, 68, so dass insgesamt beim Tafeln 60a des ersten Typs ein geringerer Druckverlust erreicht wird. Dies kann bspw. durch feinere Filter und/oder dickere Schichten erreicht werden.
  • Die Unterteilung der Luftzuführung 34 in eine erste und zweite Luftzuführkammer 48a, 48b ermöglicht die Abgabe zweier separater Luftströme an der Auslassfläche 40, nämlich eines ersten Luftstroms 80a über die erste Luftzuführkammer 48a durch eine Tafel 60 der Belüftungswand 32 zur Abgabe durch den ersten Auslassflächenabschnitt 50a und eines zweiten Luftstroms 80b über die zweite Luftzuführkammer 48b, mehrere Tafeln 60 der Belüftungswand 32 zur Abgabe durch den zweiten Auslassflächenabschnitt 50b. Im gezeigten Beispiel sind der erste und der zweite Luftstrom 80a, 80b jeweils homogene, gleichgerichtete Luftströme, die parallel zueinander in Längsrichtung L abgegeben werden.
  • Innerhalb der Luftzuführung 34 wird Luft für beide Luftströme 80a, 80b durch den gemeinsamen Ventilator 42 bereitgestellt (Fig. 1). Die Luftpfade unterscheiden sich aber durch den unterschiedlichen Luftwiderstand der Tafeln 60a, 60b sowie hinsichtlich des Übergangs von der Vorkammer 46 zur ersten Luftzuführkammer 48a und zweiten Luftzuführkammer 48b. Der Zugang zur ersten Luftzuführkammer 48a ist variabel einstellbar durch ein hier schematisch gezeigtes Regelungsglied 72, das durch eine Ansteuerung 74 verstellbar ist. Bei dem Regelungsglied 72 kann es sich bspw. um eine motorisch verstellbare Klappe handeln. Je nach Stellung der Klappe kann der Luftpfad aus der Vorkammer 46 zur Luftzuführkammer 48a entweder vollständig freigegeben, vollständig gesperrt oder in einer Zwischenstellung variabel verengt werden. So ist der Druckverlust über den gesamten Luftpfad des ersten Luftstroms 80a durch die Steuervorrichtung 74 einstellbar.
  • Der Luftpfad für den zweiten Luftstrom 80b von der Vorkammer 26 zur zweiten Luftzuführkammer 48b ist frei, so dass im gezeigten Beispiel bei konstanter Förderung durch den Ventilator 42 die Luftgeschwindigkeit des zweiten Luftstrom 80b fest ist, während die Luftgeschwindigkeit des ersten Luftstroms 80a variabel durch die Steuerung 74 vorgegeben werden kann.
  • Dabei ist bei vollständig geöffnetem Regelungsglied 72 aufgrund der unterschiedlichen Tafeln 60a, 60b der Luftwiderstand im Luftpfad für den ersten Luftstrom 80a geringer als im Luftpfad des zweiten Luftstroms 80b, so dass durch entsprechende Öffnung des Regelungsglieds 72 eine höhere Luftgeschwindigkeit des ersten Luftstroms einstellbar ist.
  • Um eine günstige Luftströmung durch den Raum 12 zu erzielen, wird das Regelungsglied 72 so eingestellt, dass der erste Luftstrom 80a eine höhere Luftgeschwindigkeit aufweist als der zweite Luftstrom 80b. Dies kann bspw. durch weitgehende oder sogar vollständige Öffnung des Regelungsgliedes 72 erreicht werden. Durch Vorgabe einer geeigneten Stellung des Regelungsgliedes 72 durch die Ansteuerung 74 kann eine gewünschte Luftgeschwindigkeit des ersten Luftstroms 80a eingestellt werden.
  • Da der erste Auslassflächenabschnitt 50a entlang des Bodens 22 des Raums 12 verläuft, wird der erste Luftstrom 80a parallel zum Boden 22 abgegeben und folgt durch den Coanda-Effekt der Bodenfläche. Gleichzeitig durchströmt der zweite Luftstrom 80b den übrigen Querschnitt des Raums 12, so dass sich insgesamt eine Kolbenströmung mit vollflächiger Querschnittsdurchströmung ergibt, die sich zum Transport von bei der Schussabgabe entstehenden Schadgasen sehr gut eignet.
  • Die insgesamt erzielte Luftstromverteilung ist dabei besonders gut geeignet zum Hinterspülen von Hindernissen wie der beispielhaft dargestellten Trennwand 26. Diese ist auf Abstandhaltern mit einem Abstand in Höhe einiger Zentimeter über den Boden 22 angeordnet, so dass sich zwischen Boden 22 und einer Unterkante der Trennwand 26 eine durchströmbare Öffnung ergibt, durch die der erste Luftstrom 80a hinter die Trennwand 26 gelangt. So wird eine geeignete Hinterspülung der Trennwand 26 erreicht.
  • Die konkrete Ausgestaltung der Belüftungswand 32 und Luftzuführung 34 sowie die jeweilige Ansteuerung des Regelungsgliedes 72 kann unterschiedlich gewählt werden. Beispielhaft wird bevorzugt ein erster Luftstrom 80a mit einer Luftgeschwindigkeit von bevorzugt 1 ― 1,5 m/s und ein zweiter Luftstrom 80b mit einer Luftgeschwindigkeit von bevorzugt 0,4 - 0,7 m/s eingestellt.
  • Die dargestellte Ausführungsform stellt lediglich ein Beispiel für eine mögliche Ausführung von Aspekten der Erfindung dar und ist nicht beschränkend zu verstehen. Es sind verschiedene Änderungen oder Ergänzungen möglich. So kann bspw. statt einer Luftzuführung durch einen gemeinsamen Ventilator 42 auch eine getrennte Luftzuführung zu den Auslassflächenabschnitten 50a, 50b mit mehreren, insbesondere separat steuerbaren Ventilatoren vorgesehen sein. Anstatt oder zusätzlich zum Regelungsglied 72 im Luftpfad zum ersten Auslassflächenabschnitt 50a kann ein Regelungsglied im Luftpfad zum zweiten Auslassflächenabschnitt 50b vorgesehen sein. Die unterschiedliche Ausbildung der Tafeln 60a, 60b kann entfallen, wenn durch andere Maßnahmen, bspw. zusätzliche Filter oder Drosseln, der Luftwiderstand im Luftpfad zum zweiten Auslassflächenabschnitt 50b erhöht wird.

Claims (14)

  1. Belüftungssystem zur Belüftung einer Schießanlage (10) mit,
    - einer Belüftungswand (32) mit einer Auslassfläche (40),
    - einer Luftzuführung (34) zur Zuführung von Luft zur Belüftungswand (32) zur Abgabe durch die Auslassfläche (40),
    - wobei die Auslassfläche (40) zumindest einen ersten Auslassflächenabschnitt (50a) und einen zweiten Auslassflächenabschnitt (50b) aufweist,
    - wobei sich der erste Auslassflächenabschnitt (50a) entlang mindestens eines Randes der Auslassfläche (40) erstreckt und der zweite Auslassflächenabschnitt (80b) mindestens einen Mittelbereich der Auslassfläche (40) umfasst, und wobei der zweite Auslassflächenabschnitt (50b) eine größere Fläche aufweist als der erste Auslassflächenabschnitt (50a),
    - wobei die Luftzuführung (34) und/oder die Belüftungswand (32) ausgebildet sind zur Abgabe eines ersten Luftstroms (80a) durch den ersten Auslassflächenabschnitt (50a) als zumindest im Wesentlichen homogenen, gleichgerichteten Luftstrom (80a) mit einer ersten Luftgeschwindigkeit und zur Abgabe eines zweiten Luftstroms (80b) durch den zweiten Auslassflächenabschnitt (50b) als zumindest im Wesentlichen homogenen, gleichgerichteten Luftstrom (80b) mit einer zweiten Luftgeschwindigkeit,
    - wobei die Luftzuführung (34) und/oder die Belüftungswand (32) so ausgebildet sind, dass die erste Luftgeschwindigkeit höher sein kann als die zweite Luftgeschwindigkeit.
  2. Belüftungssystem nach Anspruch 1, bei dem
    - die Belüftungswand (32) mindestens ein ansteuerbares Regelungsglied (72) aufweist zur Einstellung einer steuerbaren räumlichen Luftstromverteilung über die Auslassfläche (40).
  3. Belüftungssystem nach Anspruch 2, bei dem
    - das Regelungsglied (72) zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Stellung verstellbar ist,
    - wobei in der ersten Stellung ein Luftpfad für den ersten und/oder den zweiten Luftstrom (80a, 80b) einen größeren Druckverlust aufweist als in der zweiten Stellung.
  4. Belüftungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem
    - die erste Luftgeschwindigkeit 0,5 bis 3,0 m/s beträgt, bevorzugt 1 ― 1,5 m/s.
  5. Belüftungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem
    - die Belüftungswand (32) mindestens eine Luftstrom-Gleichrichtungsschicht (66) aufweist.
  6. Belüftungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem
    - die Belüftungswand (32) mindestens eine Filterschicht (64, 68) aufweist.
  7. Belüftungssystem nach den Ansprüchen 5 und 6, bei dem
    - die Belüftungswand (32) in Richtung des Luftstroms von der Luftzuführung (34) zur Auslassfläche (40) aufeinanderfolgend eine erste Filterschicht (64), eine Luftstrom-Gleichrichtungsschicht (66) und eine zweite Filterschicht (60) aufweist.
  8. Belüftungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem
    - die Belüftungswand (32) eine Rahmenkonstruktion (62) und eine Mehrzahl innerhalb der Rahmenkonstruktion angebrachter luftdurchlässiger Tafeln (60) aufweist.
  9. Belüftungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem
    - die Luftzuführung (34) mindestens eine erste Luftzuführkammer (48a) aufweist, die mit dem ersten Auslassflächenabschnitt (50a) in Verbindung steht sowie eine zweite Luftzuführkammer (48b), die mit dem zweiten Auslassflächenabschnitt (50b) in Verbindung steht.
  10. Belüftungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem
    - eine Luftabführung (36) im Abstand von der Auslassfläche (40) angeordnet ist.
  11. Schießanlage, mit
    - einem länglichen Raum (12) begrenzt von einer vorderen Wand, einer hinteren Wand (16), Seitenwänden (18), einer Decke (20) und einem Boden (22),
    - wobei ein Belüftungssystem (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche vorgesehen ist,
    - wobei die Belüftungswand (32) des Belüftungssystems (30) als vordere Wand vorgesehen ist um einen Luftstrom in einer Längsrichtung (L) zur hinteren Wand (16) zu erzeugen.
  12. Schießanlage nach Anspruch 11, bei der
    - mindestens ein Hindernis (26) im Abstand von der vorderen Wand angeordnet ist, das sich mindestens zum Teil in einer Richtung quer zur Längsrichtung (L) erstreckt,
    - wobei das Hindernis (26) eine Öffnung im Bereich des Bodens (22) aufweist.
  13. Verfahren zur Belüftung einer Schießanlage, bei dem
    - Luft einer Belüftungswand (32) zugeführt und durch eine Auslassfläche (40) abgegeben wird,
    - wobei die Auslassfläche (40) zumindest einen ersten Auslassflächenabschnitt (50a) und einen zweiten Auslassflächenabschnitt (50b) aufweist,
    - wobei sich der erste Auslassflächenabschnitt (50a) entlang mindestens eines Randes der Auslassfläche (40) erstreckt und der zweite Auslassflächenabschnitt (50b) mindestens einen Mittelbereich der Auslassfläche (40) umfasst, und wobei der zweite Auslassflächenabschnitt (50b) eine größere Fläche aufweist als der erste Auslassflächenabschnitt (50a),
    - wobei ein erster Luftstrom (80a) durch den ersten Auslassflächenabschnitt (50a) als zumindest im Wesentlichen homogener, gleichgerichteter Luftstrom mit einer ersten Luftgeschwindigkeit abgegeben wird,
    - und wobei ein zweiter Luftstrom (80b) durch den zweiten Auslassflächenabschnitt (50b) als zumindest im Wesentlichen homogener, gleichgerichteter Luftstrom mit einer zweiten Luftgeschwindigkeit abgegeben wird,
    - wobei die erste Luftgeschwindigkeit größer ist als die zweite Luftgeschwindigkeit.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem
    - die erste Luftgeschwindigkeit mindestens 50% höher ist als die zweite Luftgeschwindigkeit.
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