WO1997038266A2 - Verfahren zum eingrenzen, erfassen und absaugen von dunst, staub oder dgl. sowie einrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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Hannelore Röhl-Hager
Georg Koppenwallner
Georg Emanuel Koppenwallner
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Roehl Hager Hannelore
Georg Koppenwallner
Georg Emanuel Koppenwallner
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/36—Kitchen hoods

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for restricting, detecting and suctioning off haze, dust, steam and the like. Fluid media which occur at kitchen stoves, cooking areas and industrial workplaces. However, in a broader sense, the invention can also be used for the detection and suction of other fluid media, e.g. Solutions, dispersions or suspensions can be used. In particular, the invention relates to extractor hoods for use in kitchen technology and in clean room technology.
  • Vapors, dusts, vapors and the like generally represent contaminants which are extracted from a fluid medium, in particular air, by suction through a filter, e.g. Extractor hoods from which the media flow is to be removed. These substances often occur in very fast and turbulent flows.
  • a pure intake flow is generally unsuitable for detecting such flows, since it is not able to deflect and suck off a turbulent flow in terms of strength, structure or stability. For this reason, the suction volume flow is chosen to be considerably larger than the contaminant volume flow, or a large suction screen is used which has a high suction capacity.
  • DE 42 03 916 Cl provides a method for designing the blowing flow according to DE 39 18 870 in such a way that it is designed with a higher intrinsic stability and helically and Continues the front swivel on the sides of the extractor hood.
  • a disadvantage of both of the above methods is in particular the complex structure of a double slot nozzle for the production of the front swirl and the wall jet and the problem of deriving the front swirl at the corners of the extractor hoods
  • a front is known from meteorology as a boundary between different air masses.
  • a front is a strongly convergent flow area on which extreme gradients, for example of temperature or humidity, preferably in the vicinity of boundary surfaces such as the ground or Such a front is also produced in the case of the present invention as a flow area between the extractor section and the outlet area of the extractor hood
  • the object of the invention is to improve the intake flow field on a fume hood for vapors, dusts and plastics so that vapors, steam and / or dust and ambient air are separated from one another and a front is created in the process
  • a blowing jet emerging in the area of the front edge of the hood is deflected into a movement directed toward the intake surface and into a vortex or a curved shear flow or shear layer formed.
  • a vortex consists of a rigidly rotating core which is surrounded by a shear layer or shear flow. It is crucial for the generation of a front that this shear flow can build up a convergent flow field that generates the front if the flow hits a wall or a counterflow. Both front vortices and vortex or shear flows are generated with the invention, and devices are proposed which build a front formed on the underside of the extractor hood in a more stable and effective manner and also generate helical intake flows.
  • the deflection of a beam to achieve a curved eddy or shear flow is achieved in different ways according to the present invention.
  • a direct suction effect acts on a jet.
  • the jet is blown out at the front edge of the hood into the area below the hood and deflected to the underside of the hood by a gap suction device formed deeper in the inner edge area of the hood.
  • the optimal orientation of the jet depends on the strength and the distance of the edge suction from the blow slot.
  • the beam is expediently oriented at an angle of + / - 30 ° to the vertical in order to achieve a perfect generation of a front vortex and a front.
  • the opening of the suction slot is provided towards the center of the hood. In the simplest embodiment, the outlet opening and suction opening are separated from one another by a straight surface, the distance depending on the radius of curvature.
  • the suction speed is of the order of magnitude of the blow-out speed and is e.g. 3-5 m / sec.
  • the induction slot can be preceded by a trough, which serves as a collecting trough and as a deflection device for the aspirated free jet and the vapor elements entrained by this free jet.
  • the beam deflection is caused by the effect of the Coanda effect on a wall jet over a curved surface or by obliquely blowing out on a flat surface Flat achieved.
  • the curved suction effect acting on a free jet can also be generated by the free jet itself by blowing out over a curved surface. Such a beam adheres to the curved surface and is deflected up to 240 °. This effect is known as the Coanda effect and produces an eddy current or shear flow.
  • the curved surface partially or wholly takes on the function of a vortex core. If a trailing edge is provided in the curvature, a vortex can be generated at this trailing edge.
  • the beam is directed outwards via a circular profile or a partial circular profile and generates a flow there, which is directed towards the inside of the hood on the underside of the hood.
  • boundary layer suction can be provided in the separation areas of the flow from the surface.
  • Another way to give a beam a curvilinear course is to blow it out at an angle ⁇ to the exit direction onto a slanted plate, a correspondingly inclined profile or a curvature if the beam is at an angle of 0 ⁇ ⁇ 50 ° puts on the plate. This is possible in the case of a flowing plate for the specified angular range.
  • the jet is applied at a distance of 5 - 30% of the thickness of the blow-out slot behind the slot at an angle of 25 ° ⁇ ⁇ 30 °
  • This straight surface is followed by a curvature or a profile in order to generate a corresponding flow.
  • a semicircular, segment-shaped, profiled or otherwise curved piece between the vertical blowing jet and the horizontal wall jet of a nozzle according to DE 39 18 870 C2 used, the Effect of the method according to the invention improved, since the core of the front vortex generated does not have to be built up or only partially. Therefore, a larger proportion of the jet can be converted into a vortex flow that generates a front.
  • Another possibility of beam deflection results from the fact that a free jet emerging at the front edge of the hood is directed against a profile in such a way that the beam is deflected in the direction toward the underside of the hood and towards the inside of the hood, thereby producing a curved vortex or shear flow.
  • This beam deflection to the underside of the hood corresponds to the effect of an aircraft slat which, at high angles of attack, directs the flow towards the airfoil profile.
  • a fourth possibility of the beam deflection is that the generation of a front vortex or a front vortex-like flow according to the above options 2. and 3. optionally with an edge suction according to 1. is combined, in which case surface suction can be dispensed with.
  • the ratio of jet volume flow to exhaust air volume flow should be adjusted by throttling in the exhaust air duct and in the blown air duct, depending on the exhaust air duct used, so that this method is suitable for hoods in recirculation mode, with the intake air being divided into the blast jet and the circulating air flow; the air can be blown out into the area above the hood similar to normal air circulation hoods.
  • throttles can be omitted because a distinction is made between the suction blower and the blower for jet and front generation, which is referred to as a vortex blower.
  • a vortex blower sucks, but blows out through the blowout slot.
  • the corresponding volume flow is device-specific.
  • a vortex blower can be extracted via a surface filter as well as via the edge suction or from the environment above the hood, and a suction blower can be operated via both suction devices.
  • the intake flow field can be improved by appropriate structural designs.
  • One possibility is to homogenize the flow. If the basic hood shape is in the form of a segment of a circle, an ellipsoid segment or has a differently shaped, curved shape, the front vortex is continuous and is not disturbed by corners or sharp edges which are only present on the wall connections of the extractor hood.
  • a ring-shaped, closed basic shape without lateral limitation and disturbance of the front vortex is particularly suitable for island extractor hoods. This applies in principle to all suction processes that work with a vortex flow or a front vortex to create a front along the front edge of the hood.
  • the flow directed towards the filter surface can be structured by tongue-shaped or wave-shaped configurations of the suction surface.At the points where a tongue is positioned closer to the edge of the hood, a convergence area arises, whereas at the points where there is one There is a gap between two adjacent tongues, a divergence area is created on the underside of the hood.
  • Each tongue is assigned a pair of longitudinal vertebrae, which rotates from the adjacent gaps on the underside of the hood towards the tongue and suction
  • a blowing flow is used in a hood producing a front, this can be formed by an additional corrugation of the hood edge and the blow-out slot. This is done in such a way that the flow at the deflection on the front of the hood receives a component to the center line of the bulge.
  • the bulges or wave crests are convergence areas, the trough divergence areas below the hood. This creates long eddies in the current.
  • the blow-out slot is, for example, 4 - 5 mm
  • the blow-out speed is, for example, 2 - 3 m / sec
  • the pipe diameter is, for example, 38 mm.
  • the side limits of the blow-over pipe are formed Long swirls that suppress the escape of the vapor at the side edges of the hood. So that a perfect and good effect of these longitudinal swirls is achieved, they should also be arranged under a shield.
  • the end of the blow-out slot and the pipe must therefore also be spaced from the side edges by about 50 mm.
  • the extractor hood is designed in such a way that two or more blow jets, each with a device producing a curved shear flow, are provided, which work in parallel with one another, a blow jet being divided into two separate jets inside the extractor hood, which overlap at the edge of the hood in their lateral curvature area, such that the outer curved wall is shorter than the inner curved wall, so that two spaced-apart shear flows are achieved
  • a special embodiment of the invention relates to a Coanda swirl hood, in which the blow-out opening is displaced or spaced from the front edge of the hood, which means that the suction effect of the jet under the stem is limited to the half-space, and that compared to a blow-out opening directly at the Hood leading edge the suction effect of the jet is increased. It is sufficient to blow out only on the front of the hood.
  • Long vortices are formed on the lateral boundaries of the overblown tube, which prevent the vapor from escaping at the side edges of the hood - in comparable known arrangements, these long vortices were produced by special deflection devices. For a good design of these long vortices, it is crucial that they are below a Shielding.
  • a further embodiment of the invention relates to a combination of frontal swirls with edge suction, whereby an improvement in the suction effect is achieved.
  • frontal swirl hoods with edge suction a distinction is made between blowing edges and suction edges of an extractor hood.
  • the blowing edge is an edge that is blown out to create a frontal flow directed towards the suction openings.
  • a suction edge is an edge at which suction is carried out.
  • the edges of an extractor hood can be blowing edges, blowing and suction edges, suction edges or just side edges (without function as blowing or suction edges).
  • the edge suction works either with a strip-shaped flat filter at the edge or a slot at the edge, the filter being arranged behind this slot.
  • An improvement in the flow at the corners or at the end of the blow-out devices for producing a frontal vortex is achieved according to the invention by a) profiling the blow-out device, b) boundary layer suction, c) suitable positioning of the suction surfaces, d) using an adhesive jet e) using a vortex tube
  • the blow-out flow of a frontal vortex hood is no longer “quasi-two-dimensional” at the lateral boundaries of the blow-out slots.
  • the surface of the overflowed curvature is profiled increasingly flat at the end of the blow-out opening, so that the tendency of the flow to detach is increasingly reduced by this shape.
  • a flow around the tube is provided, in which the profiling takes place on the outside as a straight continuation of a tangent to the curvature, while this continuation is increasingly shortened inside the blow-out device.
  • the transition to the pipe is modernized as smoothly as possible
  • lateral suction openings near the ends of the blow-out device are provided for lateral stabilization of the flow.
  • a boundary layer suction can be carried out at the ends of the blow-out device.
  • Another alternative is to blow out a second wall jet, which acts in conjunction with a flow around the pipe as an adhesive jet.
  • the tube has an inlet for the air of the adhesive jet on the side inside the hood.
  • a slot is formed below the hood, from which the adhesive jet emerges.
  • This adhesive jet can be directed inwards by appropriate positioning of the inlet and outlet openings and by deflecting devices.
  • the continuation of the frontal vortex or the curved shear flow via an additionally generated longitudinal vortex at the ends of the blow-out device represents a further alternative.
  • the stabilization of the blow flow by means of setting, boundary layer suction near the suction surface or by means of an adhesive jet can also be carried out at other critical points in the Insert blow-out device.
  • the invention also proposes a suction device in the form of a so-called vortex tube, in which a radial and an axial flow are brought together more and more, as a result of which this flow is formed into a rotating jet when it emerges.
  • a flow is suitable as a continuation of a blow-out flow.
  • An eddy current can be arranged on the outside of a pipe with flow around it.
  • the tube also forms the air supply for the vortex tube.
  • the air for the vortex tube also comes from the blowing space of the hood and passes through the opening in the tube via the inlet into the vortex tube.
  • the jet flowing out of the outlet opening is directed towards the suction surfaces.
  • the vortex tube can also be directed obliquely downwards into the space below the hood base, and the truncated cone, which serves to converge the flow, can point in the desired direction.
  • the direction of rotation of the frontal vertebra and the longitudinal vertebra is such that the longitudinal vertebra is a continuation of the frontal vertebra at the corners.
  • a vortex tube is particularly suitable for continuing the frontal flow structure on the sides of square hoods. However, it can also be used in the case of half-ring-shaped hoods, it being possible for the flow around the hollow body, for example a tube, to pass into a vortex tube.
  • 1 is a schematic diagram of the generation of a front by vortex
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of the generation of a front by a vortex
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of a front of the hood with a blowing jet
  • Edge suction 4 shows a schematic representation of an extractor hood with a blowing jet, edge suction,
  • FIG 5 is a schematic representation of a hood front with a curved
  • FIG. 6 shows a schematic diagram of a hood front with oblique blowing jet guidance and with tear-off edge
  • FIG. 7 shows a schematic diagram of a hood front with blowing jet guidance over a vertical and subsequent curved surface
  • FIG 8a shows a top view of the representation according to FIG. 8 along the section line AA
  • FIG. 9 shows a hood arrangement with a common suction space for vortex blowers and
  • Fig. 10a, 10b and 10c a semicircular, a circular and a semi-elliptical basic shape of an extractor hood with surrounding front.
  • Fig. 1 1 an extractor hood with edge extraction and interruptions in
  • Fig. 1 1 a is a plan view of the illustration of Fig. 1 1
  • Fig. 12 is a tongue-shaped suction surface for the formation of convergence
  • FIG. 1 3 a representation of the hood front edge and the blow-out slot with corrugation in the side section
  • Fig. 13a the representation of Fig. 13 in a view from below
  • Fig. 14 a schematic representation of an extractor hood with Coanda effect in a sectional side view
  • Fig. 15 an extractor hood 16 with a Coanda effect in a sectional view from the front
  • FIG. 16 shows a schematic illustration of a hood front edge with a double blowing jet in a sectional view from the side
  • 1 7 shows a modified embodiment of a hood according to FIGS. 14 and 15,
  • FIGS. 18a-18c show further embodiments of hoods with edge extraction
  • FIG. 20 shows a basic illustration of an exemplary embodiment of a flow around
  • FIG. 21 shows a further embodiment of a tube with a second wall jet around it
  • FIG. 22 shows another embodiment of a tube with a vortex tube
  • FIG. 23 shows a basic illustration of a vortex tube for a semicircular hood.
  • a front 1 around an extractor hood is generated by a front vortex 2
  • a front 1 is generated by a curved shear or vortex flow 3.
  • 1 and 2 show the difference in an extractor hood arrangement between a front vortex 2 and a curved shear or vortex flow 3, as occurs when flowing around a curved surface 4.
  • FIG. 2 shows that the core 48 of the front vortex 2 rotates rigidly and adjoins a shear layer 7 towards the outside, and that when flowing around a curvature surface 4, which in the case of Fig 2 has a circular profile with the same radius as the core 48 of the front vortex 2, a boundary layer 49 occurs, which is followed by a shear layer 7 away from the wall around which it flows.
  • the two flow areas 7 and 49 are separated in FIG. 2 by a dashed line.
  • the shear layers 7 correspond in their effect.
  • a convergent flow that generates a front 1 is created.
  • the front 1 is dynamic, it is caused by a vortex or shear flow.
  • FIG. 4 shows an extractor hood with a hood front corresponding to FIG. 3, but with an additional extraction trough 50 and an extraction through a surface filter 25.
  • the steam, vapor or the like is either detected by the suction section 10 of the edge extraction and by the Edge filter 51 suctioned off or pushed back on the hood bottom and suctioned off by a flat filter 25.
  • the blown air flow is indicated by dashed lines at 60 and the escaping circulating air at 26.
  • 27 denotes the blow-out slot through which the blown air 60 leaves the hood.
  • the necessary blower volume flow can be set in the exhaust air mode with the aid of throttles 32, 33 in the exhaust air line 54 and in the blow duct 1 5.
  • Such an extractor hood is only used for circulating air mode , adjustable throttles 32, 33 can be omitted.
  • the air sucked in via the filter 25 either exits as recirculating air 26 through one or more slots 58 or as blowing air 60 through the exhaust slot 27.
  • the ratio of circulating air 60 to blowing air 26 is determined by appropriately dimensioning the slots 58 and 27
  • the blown air 15 flows out of the blow-out duct along a curved surface 14 in the form of an edge suction and forms the front 1.
  • the curved surface 14 has openings 16 which improve the adhesion of the jet by boundary layer suction, thus under the Larger deflections become possible under the influence of destabilizing haze currents
  • the blown air is blown out of the blown air duct 1 5 via an inclined plate 1 7 at the angle ⁇ to the blow-out direction.
  • the curved shear or vortex flow generated is indicated by 3.
  • a tear-off edge 18 is provided here generates a swirl 19 which acts on the front 1
  • FIG. 7 A variant of the embodiment according to FIGS. 5 and 6 is shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 A further variant of an extractor hood according to the invention results from FIG. 8, in which a flat suction device and an edge suction device are combined with a blow-out via a curvature or blow-on of a profile.
  • a suction fan 23 draws air from the haze area through an annular channel 22 with a suction slot 10 via an edge filter 51.
  • Another blower 24 sucks air from the haze area through a flat filter 25 in the center of the hood and blows this air through the blow duct 15 to the exhaust slot 27.
  • Such an embodiment of a fume hood is particularly suitable for suctioning off oil-containing vapors - the oil can become precipitate in the gutter 28.
  • the blowers 23 and 24 have separate suction spaces 29, the space between the vortex housing 24 and the filter 25, and the annular channel 22. As shown in Fig. 8a by section A-A, this extractor hood has an approximately semicircular shape.
  • a curved vortex flow 3 is generated in that the blowing air is directed via a profile 21, for example an airfoil profile, and against a front, which delimits the range of vapors on the other side and sucks in via a flat filter 25.
  • Vortex blower 24 and suction blower 23 are fed from a common suction chamber 30. If separate vortex blowers are provided, as is the case with the embodiment according to FIG. 9, the blowing volume flow is independent of the flow resistance of the exhaust air line following the connection 54.
  • 10a, 10b and 10c are a semi-circular hood 34, a circular hood 35 and a semi-elliptical hood 36, each of which can produce a front, the schematic shape of which is designated by 1.
  • An extractor hood, as shown in Fig. 8, show the Fig. 1 1 and 1 1 a, in Fig. 1 1 a rectangular hood is shown, the interruptions 38 of the Ansaugschi itzes 10 of the edge suction
  • FIG. 12 shows a flat filter 25 which has tongues or wave crests 40 which result in a convergence 41 of the intake flow as well as depressions or troughs 55 arranged in between which result in a divergence 42 of the intake flow.
  • FIGS. 13 and 13a The course of the flow due to corrugations of a curved hood front side 1 3 is shown in FIGS. 13 and 13a.
  • the latter shows the underside of a hood
  • FIG. 13 shows a vertical section of the hood front 13 and the blown air duct 15.
  • the blow-out flow 47 flowing through the blast air duct 15 is reflected in the deflection 43 of the wave crest 57 of the hood front 13 and is directed toward the center lines 44 of the wave troughs, so that a convergence 41 occurs along this line under the hood.
  • a divergence 42 arises in the center lines 45 of the troughs 56.
  • the helical long vortices 46 generated below the hood are shown schematically on the extension of the center lines of the wave crests.
  • the embodiment according to FIGS. 14 and 15 relates to an extractor hood with a Coanda effect, which has a rectangular cross section and which is designed in FIG. 14 as a recirculation hood.
  • the hood 61 is arranged on the front of the hood 62, the outlet opening for the blown air on the hood bottom 64 at a distance from the front edge or to the rear at a distance of, for example, 50 mm.
  • the blow-out gap 63 has a slot width of approximately 4-5 mm and is blown to the rear by an overblown one Limited pipe 65, which in a special embodiment has a pipe diameter of 38 mm.
  • the blow-out speed of the blowing air in this embodiment is 2-3 m / sec.
  • the double-jet extractor hood shown schematically in FIG. 16 has two separate blow-out channels 71, 72, which direct blow jets 73, 74 downwards and inwards and produce a curved shear or vortex flow.
  • the two exit points of the blow-out channels are spaced apart or offset in height.
  • Figure 1 7 shows a modified embodiment of an extractor hood with Coanda effect according to Figures 14 and 1 5, in which a blowing edge is shown on the front and the side edges without a blow-out opening.
  • the hood 80 according to FIG. 1 7 has a blower 81, a surface filter 82 in the central region, edge filter 83 and an edge suction with suction slots 84.
  • the filter elements 82, 83 are attached to an extension of the blow-out channel behind the edge suction slots.
  • FIGS. 18a, 18b and 18c show different embodiments of Coanda vortex hoods with edge suction in supervision, namely FIG. 18a with side edge Suction, Figure 18b with a U-shaped edge suction and Figure 18c without a central suction.
  • the hood 85 has a front vortex generator 86, a middle flat filter 87, edge filter 88 and suction section 89.
  • FIGS. 19a-19c schematically show a development series of extractor hoods according to The Invention, which use grumpy shear currents to produce a front.
  • FIG. 19a shows the basic application of the Coanda effect
  • FIG. 19c shows a double-jet version of the application of the Coanda effect.
  • the embodiment according to FIG. 1 9b shows a double-jet version of the application of the Coanda effect.
  • Forming the semicircular element according to FIG. 19b into a profile results in a combination of a flow around the profile body (for example according to FIG. 9) with the simple Coanda effect according to FIG. 19c.
  • a second jet can be used either over the entire blow-out length or only at the points where the flow should be particularly good.
  • FIG. 19c In the case of a combination with a blown profile, as shown in FIG. 19c, one can speak of a free jet which becomes a wall jet after flowing around the profile after a short running distance.
  • the common characteristic of the front vortex generators of FIG. 19 is that the flow is deflected by the "wall effect".
  • the use of a second wall jet according to FIG. 19b stabilizes the jet deflection so that the jet adheres better to the underside of the hood (see FIG. 21).
  • the hood 90 each is shown with a blow-out duct 21, suction ports 92, curved blast jet guide 93, flat filter 94, Coanda profile body 95, airfoil profile body 96 and double blow duct 97
  • the embodiment according to FIG. 20 shows a flow around a tube which abuts a surface.
  • This tube is the flow around a frontal vortex hood.
  • the surface is the underside of an extractor hood.
  • the pipe is filled or profiled towards the edge. This profiling decreases towards the outside, and the filler is increasingly stepped until only the pipe as a flow body is present on the inside.
  • the Profiling takes place on the outside as a straight continuation 101 of a tangent 102 to the curvature of the tube. This continuation 101 is increasingly shortened to the inside of the blow-out device, as indicated at 103.
  • a second wall jet is blown out on the hood 105, which acts as a kind of adhesive jet.
  • a flow around tube 106 has an inlet 107 on the sides inside the hood for the air of the adhesive jet. Below the hood
  • a slot 108 is provided as an exit point for the adhesive jet.
  • the adhesive jet can be directed inwards.
  • a continuation of the frontal vortex or the curved shear flow can also be provided via an additionally generated longitudinal vortex at the ends of the blow-out device.
  • the blowing flow can be stabilized by means of setting, boundary layer suction, proximity of the suction surface or by means of an adhesive jet can also be used at other critical points in the blowing device.
  • FIG. 22 shows a vortex tube 110 in which a radial and an axial flow are increasingly brought together, as a result of which this flow becomes a rotating jet at the exit point.
  • This flow is suitable as a continuation of the blow-out flow.
  • a tube 1 1 1 with flow around it is provided, to which the vortex tube 1 10 connects to the n outside.
  • the flow around tube 1 10 is at the same time air supply for the vortex tube 1 10.
  • the air for the vortex tube comes from the blowing space 1 1 2 (that is the space above the hood base) of the hood and passes through the opening 1 1 3 in the tube 1 1 1 via the inlet 1 14 in the vortex tube 1 10.
  • the jet 1 15 flowing out of the outlet opening which represents the jet with longitudinal vortex generated by the vortex tube, is expediently directed toward the interior of the hood and towards the suction surface.
  • the exit from the vortex tube 110 is shown off-center in the truncated cone, so that the exit takes place below the hood base.
  • the vortex tube can also be oriented obliquely downwards into the space below the hood base, and the truncated cone, which serves to converge the flow, can point in the desired direction.
  • the direction of rotation of the frontal vortex and the longitudinal vortex is selected so that the longitudinal vortex represents a continuation of the frontal vortex or the front-generating, curved shear flow at the corners.
  • the vortex tube 110 is particularly suitable for continuing the frontal flow structure on the sides in the case of angular hoods.
  • the vortex tube can, however, also be used in the case of half-ring-shaped hoods, the flow around the hollow body, as a rule a tube, advantageously passing into a vortex tube.
  • FIG. 23 The curved element 1 16 is the top view of a curved tube, which is referred to as an overblown round body.
  • the vortex tubes connect to the ends of this curved tube.
  • the illustration according to FIG. 23 points towards the opened hood from above.
  • the longitudinal vortices emanating from the outlet openings of the vortex tubes are visible through the suction opening 11.

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Abstract

Mit der Erfindung werden Verfahren und Einrichtungen zum Eingrenzen, Erfassen und Absaugen von Dämpfen, Dünsten, Stäuben oder dgl. in einem fluiden Medium dispergierten oder gelösten Dunststoffen beschrieben. Um diese Stoffe abzusondern, wird durch Umlenken eines Strahls gegen eine Grenzfläche eine strömungsmechanische Grenzschicht bzw. Front erzeugt. Der gekrümmte Stahl bildet ferner eine Wirbelströmung aus, die die Schmutzstoffe erfaßt und zu den Ansaugflächen transportiert. Das Gebiet der Erfindung ist insbesondere der Einsatz in Dunstabzugshauben in der Küchentechnik und in der Reinraumtechnik, ferner überall dort, wo fluide Medien mit unterschiedlichen Eigenschaften voneinander getrennt, erfaßt und abgesaugt werden sollen.

Description

Verfahren zum Eingrenzen, Erfassen und Absaugen von Dunst, Staub oder dgl. sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Eingrenzen, Erfassen und Absaugen von Dunst, Staub, Dampf und dgl. fluiden Medien, die an Küchenherden, Kochstellen und industriellen Arbeitsstellen auftreten. Die Erfindung kann jedoch in weiterem Sinn auch für das Erfassen und Absaugen von anderen fluiden Medien, z.B. Lösungen, Dispersionen oder Suspensionen angewendet werden. Im besonderen betrifft die Erfindung Dunstabzugshauben für den Einsatz in der Küchentechnik und in der Reinraumtechnik.
Dämpfe, Stäube, Dunststoffe und dergl. stellen in der Regel Schmutzstoffe dar, die aus einem fluiden Medium, insbesondere Luft, durch Absaugung über einen Filter, z.B. Dunstabzugshauben, aus dem Medienstrom entfernt werden sollen. Diese Stoffe treten häufig in sehr schnellen und turbulenten Strömungen auf. Eine reine Ansaugströmung ist in der Regel ungeeignet zum Erfassen solcher Strömungen, da sie weder in bezug auf Stärke, noch Struktur, noch Stabilität in der Lage ist, eine turbulente Strömung umzulen¬ ken und abzusaugen. Aus diesem Grunde wird der Absaug-Volumenstrom erheblich größer gewählt als der Schmutzstoff-Volumenstrom, oder es wird ein großer Absaug¬ schirm verwendet, der über eine hohe Absaugleistung verfügt.
Aus der DE-PS 39 18 870 C2 ist ein Verfahren zum Verbessern des Ansaugströmungs- feldes einer Dunstabzugshaube bekannt. Ein nach unten gerichteter Freistrahl und ein zur Absaugfläche gerichteter Wandstrahl erzeugen miteinander zusammenwirkend einen Frontwirbel, dessen Strömungsfeld eine aerodynamsiche Wand um die Dunstabzugshaube erzeugen soll.
Aus der DE 42 03 916 Cl ergibt sich ein Verfahren, die Blasströmung nach DE 39 18 870 so zu gestalten, daß sie mit höherer Eigenstabilität und helikal ausgebildet wird und den Frontwirbel an den Seiten der Dunstabzugshaube weiterfuhrt Nachteilig bei beiden vorgenannten Methoden ist insbesondere der aufwendige Aufbau einer Doppelschlitzduse für die Erzeugung des Frontwirbels und des Wandstrahles sowie das Problem, den Frontwirbel an den Ecken von Dunstabzugshauben abzuleiten
Aus DE 33 04 262 C2 ergibt sich eine Rezirkulationshaube, die um die Seiten einer Dunstabzugshaube herum einen Luftvorhang ausbildet Wie sich aus Schiierenaufnahmen eines derartigen Luftvorhanges ergibt, wird hierbei keine scharfe Front erzeugt Insbesondere eine derartige Rezirkulationshaube soll mit vorliegender Erfindung weiterentwickelt und verbessert werden
Aus der Meteorologie ist der Begriff der „Front" als eine Grenze zwischen unterschied¬ lichen Luftmassen bekannt. Eine Front ist ein stark konvergenter Stromungsbereich, an dem extreme Gradienten, z.B von Temperatur oder Feuchte, vorzugsweise in der Nahe von Begrenzungsflachen, wie dem Boden oder einer Wand auftreten können. Eine derartige Front wird auch im Falle vorliegender Erfindung als Stromungsbereich zwischen dem Dunstabschnitt und dem Ausblasbereich der Abzugshaube erzeugt
Aufgabe der Erfindung ist, das Ansaugstromungsfeld an einer Abzugshaube für Dampfe, Staube und Dunststoffe so zu verbessern, daß Dunst, Dampf und/oder Staub und Umge¬ bungsluft voneinander getrennt werden und dabei eine Front entsteht
Dies wird gemäß der Erfindung mit einem Verfahren nach dem Kennzeichen des Anspruches 1 sowie mit einer Abzugshaube mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 13 erreicht Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteranspruche
Hierzu wird ein im Bereich der Haubenvorderkante austretender Blasstrahl in eine zur Ansaugflache hin gerichtete Bewegung umgelenkt und in einen Wirbel oder eine ge- krümmte Scherströmung bzw. Scherschicht umgeformt. Ein Wirbel besteht im Idealfall aus einem starr rotierenden Kern, der von einer Scherschicht oder Scherströmung umge¬ ben ist. Ausschlaggebend für die Erzeugung einer Front ist, daß diese Scherströmung ein die Front erzeugendes, konvergentes Strömungsfeld aufbauen kann, wenn die Strömung auf eine Wand oder auf eine Gegenströmung auftrifft. Mit der Erfindung werden sowohl Frontwirbel als auch Wirbel- bzw. Scherströmungen erzeugt, und Einrichtungen vorge¬ schlagen, die eine auf der Unterseite der Abzugshaube ausgebildete Front stabiler und wirksamer aufbauen und desweiteren helikale Ansaugströmungen erzeugen.
Die Umlenkung eines Strahls zur Erzielung einer gekrümmten Wirbel- bzw. Scherströ¬ mung wird gemäß vorliegender Erfindung auf unterschiedliche Weise erreicht.
1 . Eine direkte Saugwirkung wirkt auf einen Strahl ein. Der Strahl wird an der Hauben¬ vorderkante in den Bereich unterhalb der Haube ausgeblasen und durch eine tiefer im inneren Randbereich der Haube ausgebildete Spaltabsaugung zur Haubenunter¬ seite umgelenkt. Dabei hängt die optimale Orientierung des Strahles von der Stärke und dem Abstand der Randabsaugung vom Blasschlitz ab. Zweckmäßigerweise ist der Strahl im Winkel von + /- 30° zur Vertikalen orientiert, um eine einwandfreie Erzeugung eines Frontwirbels und einer Front zu erzielen. Die Öffnung des Ansaugschlitzes ist zur Haubenmitte hin vorgesehen. Austrittsöffnung und Ansaugöffnung sind in der einfachsten Ausführungsform durch eine gerade Fläche voneinander getrennt, wobei der Abstand sich nach dem Krümmungsradius richtet. Die Ansauggeschwindigkeit liegt in der Größenordnung der Ausblasgeschwindigkeit und beträgt z.B. 3-5 m/sec. Dem Ansaugschlitz kann eine Mulde vorgelagert sein, die als Auffangmulde und als Umlenkvorrichtung für den angesaugten Freistrahl und die von diesem Freistrahl mitgerissenen Dunstelemente dient.
2. Die Strahlumlenkung wird durch Wirkung des Coandaeffektes auf einen Wandstrahl über einer gekrümmten Oberfläche bzw. durch schräges Ausblasen über eine ebene Flache erzielt. Die auf einen Freistrahl einwirkende krummende Saugwirkung kann auch vom Freistrahl selbst erzeugt werden, indem das Ausblasen über eine gekrümmte Oberflache erfolgt. Ein solcher Strahl haftet auf der gekrümmten Oberflache an und wird bis zu 240° umgelenkt Dieser Effekt ist als Coandaeffekt bekannt und erzeugt eine Wirbelstromung bzw Scherstromung. Die gekrümmte Oberflache übernimmt dabei teilweise oder ganz die Funktion eines Wirbelkernes Wenn in der Krümmung eine Abπßkante vorgesehen wird, kann an dieser Abrißkante ein Wirbel erzeugt werden Über ein Kreisprofil oder ein Teilkreisprofil in horizontaler Richtung wird der Strahl nach außen gerichtet und erzeugt dort eine Strömung, die auf der Haubenunterseite gegen das Haubeninnere gerichtet ist Damit ein solcher Wandstrahl an einer gekrümmten Oberflache besser haftet, kann eine Grenzschichtabsaugung in den Ablosebereichen der Strömung von der Oberflache vorgesehen werden.
Eine weitere Möglichkeit, einem Strahl einen krummlinigen Verlauf zu geben, besteht darin, ihn in einem Winkel α zur Austrittsrichtung auf eine schraggestellte Platte, ein entsprechend geneigtes Profil oder eine Krümmung auszublasen, wenn der Strahl sich in einem Winkel von 0 < α < 50° an die Platte anlegt. Dies ist im Falle einer angeströmten Platte für den angegebenen Winkeibereich möglich. Das Anlegen des Strahls erfolgt in einem Abstand von 5 - 30 % der Dicke des Ausblasschlitzes hinter dem Schlitz in einem Winkel von 25° < α < 30°
Eine andere Möglichkeit der Strahlumlenkung besteht darin, daß das Ausblasen auf eine gerade Oberflache in tangentialer Richtung erfolgt, d h , daß α = 0° und der Strahl ein Wandstrahl ist. An diese gerade Oberflache schließt eine Krümmung oder ein Profil an, um eine entsprechende Strömung zu erzeugen Wird z.B. ein halb¬ kreisförmiges, kreissegmentformiges, profiliertes oder in sonstiger Weise gekrümmtes Stuck zwischen den vertikalen Blasstrahl und den horizontalen Wandstrahl einer Düse nach DE 39 18 870 C2 eingesetzt, wird damit auch die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens verbessert, da der Kern des erzeugten Frontwirbels nicht oder nur zum Teil aufgebaut werden muß. Deshalb kann ein größerer Anteil des Strahles in eine eine Front erzeugende Wirbelströmung umgesetzt werden.
3. Eine weitere Möglichkeit der Strahlumlenkung ergibt sich dadurch, daß ein an der Haubenvorderkante austretender Freistrahl so gegen ein Profil gerichtet wird, daß der Strahl in Richtung zur Haubenunterseite und zum Haubeninneren umgelenkt wird, wodurch eine gekrümmte Wirbel- oder Scherströmung erzeugt wird. Diese Strahlumlenkung zur Haubenunterseite entspricht der Wirkung eines Flugzeug¬ vorflügels, der bei hohen Anstellwinkeln die Anströmung zum Tragflügel profil hin lenkt.
4. Eine vierte Möglichkeit der Strahlumlenkung besteht darin, daß die Erzeugung eines Frontwirbels oder einer frontwirbelartigen Strömung nach den vorstehenden Möglichkeiten 2. und 3. wahlweise mit einer Randabsaugung nach 1 . kombiniert wird, wobei in diesem Fall auf eine Flächenabsaugung verzichtet werden kann.
Werden mehrere Gebläse für eine Dunstabzugshaube verwendet, können entweder alle Gebläse im Absaugbetrieb verwendet und ein Teil der Absaugluft für den Strahl abge¬ zweigt werden, oder aber es werden getrennte Gebläse für die Absaugung oder Gebläse für das Ausblasen eingesetzt. Erstere Methode ist bei der Verwendung eines einzigen Gebäses von selbst gegeben, wobei hier im Abluftbetrieb der Nachteil besteht, daß die Luftmenge für den Strahl vom Leitungswiderstand der Abluftleitung abhängt. In diesem Fall sollte das Verhältnis von Strahlvolumenstrom zu Abluftvolumenstrom je nach der benutzten Abluftleitung durch Drosseln im Abluftkanal und im Blasluftkanal eingestellt werden, so daß sich diese Methode für Hauben im Umluftbetrieb anbietet, wobei die angesaugte Luft in den Blasstrahl und in den Umluftstrom aufgeteilt wird; die Umluft kann dabei ähnlich wie bei normalen Umlufthauben in den Bereich oberhalb der Haube ausgeblasen werden.
Im zweitgenannten Fall können Drosseln entfallen, weil zwischen Absauggebläse und Gebläse für die Strahl- und Fronterzeugung, das als Wirbelgebläse bezeichnet wird, unterschieden wird. Ein Wirbelgebläse saugt ab, bläst aber durch den Ausblasschlitz wieder aus. Der entsprechende Volumenstrom ist gerätespezifisch. Ein Wirbelgebläse kann sowohl über einen Flächenfilter als auch über die Randabsaugung oder aus der Umgebung oberhalb der Haube absaugen, und ein Absauggebläse kann über beide Absaugungen betrieben werden.
Das Ansaugstromungsfeld kann durch entsprechende konstruktive Ausgestaltungen ver¬ bessert werden. Eine Möglichkeit besteht in der Homogenisierung der Strömung. Ist die Haubengrundform kreissegmentförmig, ellipsoidsegmentförmig oer hat eine anders ge¬ staltete, gekrümmte Form, ist der Frontwirbel durchgehend und wird nicht durch Ecken oder scharfe Kanten gestört, die nur an den Wandanschlüssen der Abzugshaube vorhan¬ den sind. Eine ringförmig geschlossene Grundform ohne seitliche Begrenzung und Stö¬ rung des Frontwirbels ist besonders für Insel-Dunstabzugshauben geeignet. Dies gilt grundsätzlich für alle Absaugverfahren, die mit einer Wirbelströmung oder einem Fronl- wirbel zur Erzeugung einer Front längs der Haubenvorderkante arbeiten.
Bei eckigen bzw. rechteckförmigen Abzugshauben mit Randabsaugung ist es zweck¬ mäßig, die Ansaugströmung teilweise zu unterbrechen, um U-wirbelförmige Absaug¬ zellen zu erhalten und die Frontlänge zu vergrößern. Die Breite dieser Unterbrechungen liegt in der Größenordnung des zwei- bis zwanzigfachen der Dicke des Ansaugschlitzes, während die Länge der Ansaugöffnungen in der Größenordnung vom zwei- bis dreißig¬ fachen der Dicke des Ansaugschlitzes liegt. Die Länge der Unterbrechungen und Öffnungen entlang der Absaugkante kann entweder durchgehend gleich groß oder auch unterschiedlich sein. Bei Dunstabzugshauben und ahnlichen Absaughauben ohne Randabsaugung kann die auf die Filterflache gerichtete Strömung durch zungen- oder wellenförmige Ausbildungen der Ansaugflache strukturiert sein An den Stellen, an denen eine Zunge naher am Haubenrand positioniert ist, entsteht ein Konvergenzbereich, wahrend an den Stellen, an denen eine Lücke zwischen zwei benachbarten Zungen vorhanden ist, an der Haubenunterseite ein Divergenzbereich entsteht Jeder Zunge ist ein Langswirbelpaar zugeordnet, das aus den benachbarten Lucken an der Haubenunterseite zur Zunge und Absaugung hin dreht
Wird bei einer eine Front erzeugenden Abzugshaube eine Blasstromung verwendet, kann diese durch eine zusätzliche Wellung des Haubenrandes und des Ausblasschlitzes geformt werden. Dies geschieht in der Weise, daß die Strömung bei der Umlenkung an der Haubenvorderseite jeweils eine Komponente zur Mittellinie der Ausbuchtung erhalt Die Ausbuchtungen bzw. Wellenberge sind Konvergenzbereiche, die Wellentaler Divergenzbereiche unterhalb der Haube. Dadurch ergeben sich Langswirbel in der Strömung.
Bei einer speziellen Ausfuhrungsform einer Dunstabzugshaube nach der Erfindung mit Coandaeffekt und rechteckformiger Haubengrundflache hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, die Ausblasoffnung von der Haubenvorderkante weg nach innen (zur Haubenmitte zu) zu versetzen, um die Ansaugwirkung des Strahles unter dem Vorbau auf den vorderen Halbraum unterhalb der Abzugshaube zu begrenzen. Im Vergleich zu einer Ausblasoffnung direkt an der Haubenvorderkante wird dadurch die Ansaugwirkung des Strahls verstärkt. Der Abstand hierfür betragt bei einer speziellen Ausfuhrungsform z.B. 50 mm. In der Regel ist es ausreichend, nur an der Vorderseite der Haube auszublasen, wobei der Ausblasschlitz z.B. 4 - 5 mm, die Ausblasgeschwmdigkeit z.B. 2 - 3 m/sec und der Rohrdurchmesser z.B. 38 mm betragt An den seitlichen Begrenzungen des uberblasenen Rohres bilden sich dabei Langswirbel aus, die das Entweichen des Dunstes an den seitlichen Randern der Abzugshaube unterdrucken. Damit eine einwandfreie und gute Auswirkung dieser Langswirbel erreicht wird, sollen diese ebenfalls unter einer Abschirmung angeordnet sein Das Ende des Ausblasschlitzes und des Rohres muß deshalb auch von den seitlichen Randern um etwa 50 mm beabstandet sein. Beim Umluftbetrieb ist es zweckmäßig, den Teil der Umluft, der nicht über die Krümmung ausgeblasen wird, möglichst langsam und großflächig austreten zu lassen. Diese Austrittsstelle ist möglichst weit entfernt von der Haubenvorderseite vorzusehen, da diese Strömung ebenfalls eine Sogwirkung auf den Dampf ausüben kann, wodurch der Haubenbetrieb entscheidend verschlechtert wird
Nach einer weiteren speziellen Ausfuhrungsform der Erfindung ist die Abzugshaube so ausgebildet, daß zwei oder mehr Blasstrahlen mit jeweils einer eine gekrümmte Scher- stromung erzeugenden Vorrichtung vorgesehen sind, die parallel zueinander arbeiten, wobei ein Blasstrahl im Inneren der Abzugshaube in zwei getrennte Strahlen aufgeteilt wird, die sich am Haubenrand in ihrem seitlichen Krummungsbereich überlappen, derart, daß die äußere gekrümmte Wand kurzer ist als die innere gekrümmte Wand, so daß zwei voneinander beabstandete Scherstromungen erzielt werden
Eine spezielle Ausfuhrungsform der Erfindung betrifft eine Coandawirbelhaube, bei der die Ausblasoffnung von der Haubenvorderkante nach hinten verlegt bzw beabstandet ist Hierdurch wird erreicht, daß die Ansaugwirkung des Strahles unter dem Vorbau auf den Halbraum begrenzt wird, und daß im Vergleich zu einer Ausblasoffnung direkt an der Haubenvorderkante die Ansaugwirkung des Strahles verstärkt wird. Hierbei ist es ausreichend, nur an der Vorderseite der Haube auszublasen. Dabei bilden sich an den seitlichen Begrenzungen des uberblasenen Rohres Langswirbel, die ein Entweichen des Dunstes an den Seitenrandern der Haube verhindern - bei vergleichbaren bekannten Anordnungen wurden diese Langswirbel durch spezielle Umlenkvorrichtungen erzeugt Für eine gute Ausbildung dieser Langswirbel ist entscheidend, daß diese unterhalb einer Abschirmung ausgebildet werden. Das Ende des Ausblasschlitzes und des Rohres muß deshalb auch von den Seitenrandern beabstandet vorgesehen sein Bei Umluftbetrieb ist es zweckmäßig, den Teil der Umluft, der nicht über die Krümmung ausgeblasen wird, möglichst langsam und großflächig austreten zu lassen Die Austrittsstelle soll dabei möglichst weit von der Haubenvorderkante beabstandet sein, da diese Strömung ebenfalls eine Sogwirkung auf den Dunst bzw Dampf ausüben kann, was die Funktion der Haube verschlechtern wurde
Eine weitere Ausgestalung der Erfindung betrifft eine Kombination von Frontalwirbeln mit Randabsaugung, wodurch eine Verbesserung der Absaugwirkung erreicht wird Bei Frontalwirbelhauben mit Randabsaugung wird zwischen Blaskanten und Saugkanten einer Dunstabzugshaube unterschieden. Die Blaskante ist eine Kante, an der ausgeblasen wird, um eine frontale, zu den Absaugoffnungen gerichtete Strömung zu erzeugen. Eine Saugkante ist eine Kante, an der abgesaugt wird Die Kanten einer Dunstabzugshaube können als Blaskanten, Blas- und Saugkanten, Saugkanten oder lediglich Seitenkanten (ohne Funktion als Blas- oder Saugkanten) sein.
Die Randabsaugung arbeitet entweder mit einem streifenformigen Flachenfilter am Rand oder einem Schlitz am Rand, wobei der Filter hinterhalb dieses Schlitzes angeordnet ist.
Häufig ist bei Dunstabzugshauben der bauliche Aufwand, entlang aller Haubenkanten bzw entlang des gesamten Haubenumfangs eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Frontwirbels anzubringen, nicht gerechtfertigt In diesen Fallen wird lediglich eine Haubenkante oder ein Teil des Haubenumfangs mit Ausblasoffnungen versehen Die Randabsaugung wird dabei zweckmaßigerweise so gestaltet, daß entlang eines Spaltes eine sehr hohe Ansauggeschwindigkeit in der Größenordnung der Blasstromung erzeugt wird. Der Kanal erweitert sich, um die Luftgeschwindigkeit beim Durchströmen des Filters möglichst gering zu halten. Es ist jedoch auch eine wandformige Flachenabsaugung an den Randern anstelle der Schlitzabsaugung möglich. Eine Verbesserung der Strömung an den Ecken bzw. am Ende der Ausblasvorπchtungen zur Erzeugung eines Frontalwirbels wird gemäß der Erfindung erreicht durch a) Profilierung der Ausblasvorrichtung, b) Grenzschichtabsaugung, c) geeigneter Positionierung der Absaugflachen, d) Verwendung eines Haftstrahles e) Verwendung eines Wirbelrohres
Die Ausblasströmung einer Frontalwirbelhaube ist an den seitlichen Begrenzungen der Ausblasschlitze nicht mehr „quasi zweidimensional". Die Erfahrung zeigt, daß die Strö¬ mung dort nicht mehr so gut wie an der Haubenunterkante anliegt, und bisweilen etwas nach unten gerichtet ist. Um die Strömung an den Ecken möglichst gut anliegen zu lassen und stabiler zu gestalten, können folgende Vorkehrungen getroffen werden- Die Oberflache der überströmten Krümmung wird zum Ende der Ausblasoffnung hm zu¬ nehmend flacher profiliert, so daß die Tendenz der Strömung zum Ablosen durch diese Formgebung zunehmend vermindert wird. Dies entspricht der Schrankung bei einem Tragflügel, bei dem der Einstellwinkel des Profils nach außen hin abnimmt bzw. die Profilform sich nach außen ändert (geometrische und aerodynamische Schrankung) Im Fall eines frei umströmten Profilkorpers kann diese Schrankung entsprechend dem Profil des Tragflugeis erfolgen.
Bei einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung ist ein umstromtes Rohr vorgesehen, bei dem die Profilierung außen als gerade Fortsetzung einer Tangente an die Krümmung erfolgt, wahrend im Inneren der Ausblasvorrichtung diese Fortfuhrung zunehmend starker verkürzt wird. Der Übergang zum Rohr wird möglichst glatt modehert
Nach einer weiteren Methode sind zur seitlichen Stabilisierung der Strömung seitliche Absaugoffnungen in der Nahe der Enden der Ausblasvorrichtung vorgesehen Desweite- ren kann an den Enden der Ausblasvorrichtung eine Grenzschichtabsaugung vorgenom¬ men werden.
Eine weitere Alternative besteht darin, einen zweiten Wandstrahl auszublasen, der in Verbindung mit einem umströmten Rohr als Haftstrahl wirkt. Dies entspricht einem Doppelstrahl-Prinzip. Das Rohr weist seitlich im Haubeninneren einen Einlaß für die Luft des Haftstrahles auf. Unterhalb der Haube ist ein Schlitz ausgebildet, aus dem der Haftstrahl austritt. Durch entsprechende Positionierung der Einlaß- und Auslaßöffnungen sowie durch Umlenkvorrichtungen kann dieser Haftstrahl nach innen gerichtet werden.
Die Fortführung des Frontalwirbels bzw. der gekrümmten Scherströmung über einen zusätzlich erzeugten Längswirbel an den Enden der Ausblasvorrichtung stellt eine weitere Alternative dar. Die Stabilisierung der Blasströmung durch Schränkung, Grenzschichtabsaugung in der Nähe der Absaugfläche oder durch einen Haftstrahl läßt sich auch an anderen kritschen Stellen der Ausblasvorrichtung einsetzen.
Mit der Erfindung wird ferner eine Absaugvorrichtung in Form eines sogenannten Wirbelrohres vorgeschlagen, bei dem eine radiale und eine achsiale Strömung immer mehr zusammengeführt werden, wodurch diese Strömung beim Austritt zu einem rotierenden Strahl geformt wird. Eine solche Strömung ist als Fortführung einer Ausblasströmung geeignet. An der Außenseite eines umströmten Rohres kann ein Wirbelstrom angeordnet sein. Das Rohr bildet gleichzeitig die Luftzuführung für das Wirbelrohr. Die Luft für das Wirbelrohr stammt ebenfalls aus dem Blasraum der Haube und gelangt durch die Öffnung in dem Rohr über den Einlaß in das Wirbelrohr. Der aus der Austrittsöffnung strömende Strahl wird zu den Absaugflächen hingelenkt. Ist der Austritt des Wirbelrohres nicht zentrisch im Kegelstumpf ausgebildet, folgt der Austritt unterhalb des Haubenbodens. Das Wirbelrohr kann jedoch auch schräg nach unten in den Raum unterhalb des Haubenbodens gerichtet sein, und der Kegelstumpf, der zur Konvergierung der Strömung dient, kann in die gewünschte Richtung weisen. Der Drehsinn des Frontalwirbels und des Längswirbels ist so beschaffen, daß der Längswirbel eine Fortführung des Frontalwirbels an den Ecken darstellt. Ein Wirbelrohr ist besonders geeignet, um bei eckigen Abzugshauben die frontale Strömungsstruktur an den Seiten fortzuführen. Es kann jedoch auch bei halbringförmigen Hauben angewendet werden, wobei der umströmte Hohlkörper, z.B. ein Rohr in ein Wirbelrohr übergehen kann.
Weitere Möglichkeiten, um die Strömung an den Seiten der Dunstabzugshaube stabiler zu gestalten, werden dadurch erreicht, daß die Dicke des Ausblasspaltes nach außen hin allmählich verringert wird, so daß das Verhältnis von Spaltdicke zu Krümmungsradius abnimmt. Aus Untersuchungen das Coanda-Effektes ist bekannt, daß der Umlenkwinkel der Strömung um so größer wird, je kleiner dieses Verhältnis gewählt wird. Eine weitere Methode besteht darin, den Radius des umströmten Kreisprofiles bei konstanter Dicke des Ausblasschlitzes nach außen zu vergrößern. Das überblasene Profil bzw. die Art des Ausblasens über der Ausblasvorrichtung muß dabei nach außen ein längeres Anliegen der Strömung ermöglichen. Diesem Prinzip folgt auch die oben angesprochene Profilierung der Ausblasvorrichtung. Grundsätzlich muß die Ausblasvorrichtung also in geeigneter Weise geschränkt werden, z.B. durch Profilieren oder analog zu der geometrischen Schränkung bei einem Flugzeugtragflügel.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der Erzeugung einer Front durch Frontwirbel,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der Erzeugung einer Front durch eine Wirbel- bzw.
Scherströmung, Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer Haubenvorderseite mit Blasstrahl und
Randabsaugung, Fig 4 eine Prmzipdarstellung einer Abzugshaube mit Blasstrahl, Randabsaugung,
Absaugmulde und Flachenabsaugung, Fig 5 eine Prmzipdarstellung einer Haubenvorderseite mit gekrümmter
Blasstrahlfuhrung und mit Grenzschichtabsaugung, Fig 6 eine Pπnzipdarstellung einer Haubenvorderseite mit schräger Blasstrahlfuhrung und mit Abrißkante, Fig. 7 eine Prmzipdarstellung einer Haubenvorderseite mit Blasstrahlfuhrung über eine vertikale und anschließende gekrümmte Flache, Fig. 8 eine Prmzipdarstellung einer Dunstabzugshaube mit gekrümmter Blasstrahl¬ fuhrung, mit Absaugmulde, mit Randabsaugung und Absaugringkanal, Fig. 8a eine Aufsicht auf die Darstellung nach Fig. 8 längs der Schnittlinie A-A, Fig 9 eine Haubenanordnung mit gemeinsamem Ansaugraum für Wirbelgeblase und
Absauggebläse mit Freistrahlabsaugung über einen Profi Ikorper, Fig. 10a, 10b und 10c eine halbkreisförmige, eine kreisförmige und eine halbellipsenformige Grundform einer Dunstabzugshaube mit jeweils umgebender Front. Fig. 1 1 eine Dunstabzugshaube mit Randabsaugung und Unterbrechungen im
Ansaugspalt, Fig. 1 1 a eine Aufsicht auf die Darstellung nach Fig. 1 1 , Fig. 12 eine zungenformige Absaugflache zur Ausbildung von Konvergenz- und
Divergenzbereichen, Fig. 1 3 eine Darstellung der Haubenvorderkante und des Ausblasschlitzes mit Wellung im Seitenschnitt, Fig. 13a die Darstellung der Fig. 13 in einer Ansicht von unten, Fig 14 eine schematische Darstellung einer Dunstabzugshaube mit Coandaeffekt in seitlicher Schnittdarstellung, Fig 15 eine Dunstabzugshaube mit Coandaeffekt in Schnittansicht von vorne, Fig 16 eine schematische Darstellung eines Haubenvorderrandes mit Doppelblasstrahl in seitlicher Schnittansicht, Fig. 1 7 eine abgeänderte Ausführungsform einer Haube nach den Figuren 14 und 15, Figuren 18a - 18c weitere Ausführungsfomen von Hauben mit Randabsaugung, Figuren 19a - 1 9c Prinzipdarstellungen von Dunstabzugshauben unterschiedlicher
Ausführung mit gekrümmten Scherströmungen zur Erzeugung einer Front, Fig. 20 eine Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines umströmten
Profilkörpers als Rohr, Fig. 21 eine weitere Ausgestaltung eines umströmten Rohres mit zweitem Wandstrahl, Fig. 22 eine andere Ausführungsform eines umströmten Rohres mit Wirbelrohr, und Fig. 23 eine Prinzipdarstellung eines Wirbelrohres für eine halbrunde Haube.
Nach Fig. 1 wird eine Front 1 um eine Dunstabzugshaube, deren Unterseite mit 8 be¬ zeichnet ist, durch einen Frontwirbel 2 erzeugt, während in Fig. 2 die Front 1 durch eine gekrümmte Scher- bzw. Wirbelströmung 3 erzeugt wird. Die Fig. 1 und 2 zeigen den Unterschied in einer Dunstabzugshaubenanordnung zwischen einem Frontwirbel 2 und einer gekrümmten Scher- bzw. Wirbelströmung 3, wie sie beim Umströmen einer gekrümmten Fläche 4 auftritt. Die schematischen Strömungsprofile 5 (Fig. 1 ) und 6 (Fig. 2) zeigen, daß der Kern 48 des Frontwirbels 2 starr rotiert und sich nach außen hin eine Scherschicht 7 anschließt, und daß beim Umströmen einer Krümmungsfläche 4, die im Falle der Fig. 2 ein Kreisprofil mit dem gleichen Radius wie der Kern 48 des Frontwirbels 2 hat, eine Grenzschicht 49 auftritt, an die von der umströmten Wand weg eine Scherschicht 7 anschließt. Die beiden Strömungsbereiche 7 und 49 sind in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie getrennt. Die Scherschichten 7 entsprechen sich in ihrer Wirkung. Im Zusammenwirken mit der Haubenunterseite 8 entsteht dabei eine eine Front 1 erzeugende konvergente Strömung. Die Front 1 ist dynamisch, sie wird durch eine Wirbel- bzw. Scherströmung hervorgerufen.
Bei einer Abzugshaube nach Fig. 3 ist die Erzeugung eines Frontwirbels 2 und einer Front 1 mit Hilfe einer Randabsaugung durch den Ansaugschlitz 10 dargestellt. Der Frontwirbel 2 wird dabei durch Umlenken eines an der Haubenvorderseite 1 3 austretenden Freistrahls 9 erzeugt. Das Profil 12 zeigt, daß die Ansaugstromung 1 1 vor dem Ansaugschlitz 10 in die Scherschicht 7 des Frontwirbels 2 übergeht. Fig 4 zeigt eine Dunstabzugshaube mit einer Haubenvorderseite entsprechend Fig. 3, jedoch mit einer zusätzlichen Absaugmulde 50 und einer Absaugung durch einen Fla¬ chenfilter 25. Der Dampf, Dunst oder dgl. wird dabei entweder durch den Ansaugschi itz 10 der Randabsaugung erfaßt und durch den Randfilter 51 abgesaugt, oder am Haubenboden zurückgedrängt und durch einen Flachenfilter 25 abgesaugt Mit 60 ist die Blasluftstromung gestrichelt angedeutet, mit 26 die austretende Umluft. 27 bezeichnet den Ausblasschlitz, durch den die Blasluft 60 die Haube verlaßt. Bei einer Dunstabzugshaube mit einem Geblause 52 bzw mehreren Geblasen, von denen die Blasluft abgezweigt wird, kann im Abluftbetrieb der notwendige Blasvolumenstrom mit Hilfe von Drosseln 32, 33 in der Abluftleitung 54 und im Blaskanal 1 5 eingestellt werden Wird eine derartige Abzugshaube nur für Umluftbetrieb verwendet, können einstellbare Drosseln 32, 33 entfallen. Die über den Filter 25 angesaugte Luft tritt entweder als Umluft 26 durch einen oder mehrere Schlitze 58, oder als Blasluft 60 durch den Ausblasschlitz 27 aus. Durch entsprechende Dimensionierung der Schlitze 58 und 27 wird das Verhältnis von Umluft 60 zu Blasluft 26 bestimmt
Bei der Ausfuhrungsform nach Fig 5 strömt die Blasluft 15 aus dem Ausblaskanal längs einer gekrümmten Oberflache 14 in Form einer Randabsaugung und bildet die Front 1 Die gekrümmte Oberflache 14 weist Offnungen 16 auf, die durch Grenzschichtabsau¬ gung das Haften des Strahles verbessern, damit unter dem Einfluß destabilisierender Dunststromungen größere Umlenkungen möglich werden
Bei der Ausfuhrungsform nach Fig 6 erfolgt das Ausblasen der Blasluft aus dem Blasluft¬ kanal 1 5 über eine schraggestellte Platte 1 7 unter dem Winkel α zur Ausblasrichtung Die dabei erzeugte gekrümmte Scher- bzw Wirbelstromung ist mit 3 angedeutet Hierbei ist eine Abrißkante 18 vorgesehen, die einen Ablosewirbel 19 erzeugt, der auf die Front 1 einwirkt Eine Variante der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 ist in Fig. 7 dargestellt. Hier tritt die Blasluft über eine ebene Fläche 53 als Wandstrahl 20 mit einem Winkel von α = 0° aus dem Blasluftkanal aus und strömt um eine daran anschließende Krummungsflache 4, wobei eine gekrümmte Scher- bzw. Wirbelstromung 3 entsteht, die gegen die Front 1 gerichtet ist.
Eine weitere Variante einer Dunstabzugshaube nach der Erfindung ergibt sich aus der Fig. 8, bei der eine Flachenabsaugung und eine Randabsaugung mit einer Ausblasung über eine Krümmung oder Anblasung eines Profils kombiniert werden. Ein Absauggebläse 23 saugt durch einen Ringkanal 22 mit Ansaugschlitz 10 über einen Randfilter 51 Luft aus dem Dunstbereich an. Ein weiteres Geblase 24 saugt über einen Flachenfilter 25 im Zentrum der Haube Luft aus dem Dunstbereich an und bläst diese Luft durch den Blaskanal 1 5 zum Ausblasschlitz 27. Eine derartige Ausführungsform einer Dunstabzugshaube ist besonders geeignet für das Absaugen von ölhaltigen Dampfen - das Öl kann sich in der Auffangrinne 28 niederschlagen. Die Geblase 23 und 24 weisen getrennte Absaugraume 29, den Raum zwischen Wirbelgehause 24 und Filter 25, und den Ringkanal 22 auf. Wie in Fig. 8a durch Schnitt A-A gezeigt, hat diese Dunstabzugshaube etwa halbkreisförmige Gestalt.
Bei einer Dunstabzugshaube nach Fig. 9 wird eine gekrümmte Wirbelstromung 3 dadurch erzeugt, daß die Blasluft über ein Profil 21 , z.B. ein Tragflächenprofil, und gegen eine Front gerichtet wird, die den Dunstbereich auf der anderen Seite begrenzt und über ein Flachenfilter 25 ansaugt. Wirbelgeblase 24 und Absauggebläse 23 werden aus einem gemeinsamen Saugraum 30 gespeist. Sind separate Wirbelgeblase vorgesehen, wie dies bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 9 der Fall ist, ist der Blasvolumenstrom unabhängig vom Stromungswiderstand der dem Anschluß 54 folgenden Abluftleitung. Bei den Grundformen von Dunstabzugshauben nach Fig. 10a, Fig 10b und Fig. 10c handelt es sich um eine halbkreisförmige Haube 34, eine kreisförmige Haube 35 und eine halbellipsenformige Haube 36, die jeweils eine Front erzeugen können, deren schematische Form mit 1 bezeichnet ist. Eine Dunstabzugshaube, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, zeigen die Fig. 1 1 und 1 1 a, wobei in Fig. 1 1 eine rechteckform ige Haube dargestellt ist, die Unterbrechungen 38 des Ansaugschi itzes 10 der Randabsaugung aufweist
Die Darstellung nach Fig. 12 zeigt einen Flachenfilter 25, der Zungen oder Wellenberge 40, die eine Konvergenz 41 der Ansaugstromung ergeben, sowie dazwischen angeord¬ nete Vertiefungen oder Wellentäler 55 aufweisen, die eine Divergenz 42 der Ansaug¬ stromung ergeben.
Den Verlauf der Strömung aufgrund von Wellungen einer gekrümmten Haubenvorder¬ seite 1 3 ist in Fig 13 und Fig. 13a dargestellt. Letztere zeigt die Unterseite einer Haube, wahrend Fig. 13 einen vertikalen Schnitt der Haubenvorderseite 13 und des Blasluftkanals 1 5 zeigt. Die durch den Blasluftkanal 1 5 stromende Ausblasstromung 47 wird m der Umlenkung 43 des Wellenberges 57der Haubenvorderseite 13 reflektiert und zu den Mittellinien 44 der Wellentaler hin gerichtet, so daß entlang dieser Linie unter der Haube eine Konvergenz 41 entsteht. In den Mittenlinien 45 der Wellentaler 56 entsteht eine Divergenz 42. Die erzeugten helikalen Langswirbel 46 unterhalb der Haube sind auf der Verlängerung der Mittellinien der Wellenberge schematisch dargestellt.
Die Ausfuhrungsform nach den Fig. 14 und 15 betrifft eine Dunstabzugshaube mit Coandaeffekt, die einen rechteckförmigen Querschnitt hat und die in Fig 14 als Umlufthaube ausgebildet ist. Die Haube 61 ist an der Haubenvorderseite 62, die Auslaßoffnung für die Blasluft am Haubenboden 64 im Abstand zur Vorderkante bzw nach hinten versetzt in einem Abstand von z.B. 50 mm angeordnet. Der Ausblasspalt 63 hat eine Schlitzbreite von etwa 4 - 5 mm und ist nach hinten durch ein uberblasenes Rohr 65 begrenzt, das bei einer speziellen Ausführungsform einen Rohrdurchmesser von 38 mm aufweist. Die Ausblasgeschwindigkeit der Blasluft beträgt bei dieser Ausführungsform 2 - 3 m/sec. Durch Verlegen des Ausblasspaltes 63 nach hinten im Abstand zur Vorderkante der Haube wird die Ansaugwirkung des Strahles unter dem Vorbau auf den Halbraum begrenzt und dadurch die Ansaugwirkung des Strahles im Vergleich zu einer Ausblasöffnung direkt an der Haubenvorderkante verstärkt. Mit 66 ist in Fig. 14 der Austritt der Umluft angedeutet. An den seitlichen Begrenzungen des uberblasenen Rohres 65 werden Längswirbel 67, 68 erzeugt, die ein Ausweichen des Dunstes an den Haubenseitenrändern unterdrücken. Für eine einwandfreie Ausbildung dieser Längswirbel ist wesentlich, daß sich die Längswirbel unterhalb einer Abschirmung 69, 70 befinden. Das Ende des Ausblasschlitzes 63 und des Rohres 65 muß deshalb auch von den seitlichen Rändern beabstandet sein, wie in Fig. 1 5 dargestellt.
Die in Fig. 16 schematisch dargestellte Doppelstrahl-Abzugshaube weist zwei voneinan¬ der getrennte Ausblaskanäle 71 , 72 auf, die Blasstrahlen 73, 74 nach abwärts und nach innen richten und eine gekrümmte Scher- bzw. Wirbelströmung erzeugen. Die beiden Austrittsstellen der Ausblaskanäle sind voneinander in ihrer Höhe beabstandet bzw. versetzt angeordnet.
Figur 1 7 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer Dunstabzugshaube mit Coanda- Effekt nach den Figuren 14 und 1 5, bei der eine Blaskante an der Vorderseite und den Seitenkanten ohne Ausblasöffnung dargestellt ist. Die Haube 80 nach Figur 1 7 weist ein Gebläse 81 , ein Flächenfilter 82 im mittleren Bereich, Randfilter 83 sowie eine Randab¬ saugung mit Ansaugschlitzen 84 auf. Die Filterelemente 82, 83 sind an einer Erweiterung des Ausblaskanals hinter den Randansaugschlitzen angebracht.
Die Figuren 18a, 18b und 18c zeigen unterschiedliche Ausführungsformen von Coanda- wirbelhauben mit Randabsaugung in Aufsicht, und zwar Figur 18a mit seitlicher Rand- absaugung, Figur 18b mit U-formiger Randabsaugung und Figur 18c ohne mittige Absaugung Die Haube 85 weist einen Frontwirbelgenerator 86, ein mittleres Flachenfilter 87, Randfilter 88 und Ansaugschi itze 89 auf.
In den Figuren 19a - 19c ist schematisch eine Entwicklungsreihe von Dunstabzugshauben nach Der Erfinding dargestellt, die grkrummte Scherstromungen zur Erzeugung einer Fronnt verwenden. Figur 19a zeigt die prinzipielle Anwendung des Coanda-Effektes, Figur 19c eine zweistrahlige Version der Anwendung des Coanda- Effektes Die Ausfuhrung nach Figur 1 9b zeigt eine zweistrahlige Version der Anwendung des Coanda-Effektes. Eine Umformung des halbkreisförmigen Elementes nach Figur 19b in ein Profil ergibt eine Kombination einer Profilkorper-Umstromung (z B nach Figur 9) mit dem einfachen Coanda-Effekt nach Figur 19c. Die Verwendung eines zweiten Strahles kann entweder auf der gesamten Ausblaslange oder nur an den Stellen, an denen die Strömung besonders gut anliegen soll, erfolgen. Bei einer Kombination mit einem angeblasenem Profil, wie in Figur 19c dargestellt, kann von einem Freistrahl gesprochen werden, der nach einer kurzen Laufstrecke beim Umströmen des Profils zum Wandstrahl wird. Das gemeinsame Charakteristikum der Frontwirbelgeneratoren der Figuren 19 ist, daß die Strömung durch den „Wandeffekt" umgelenkt wird. Die Verwendung eines zweiten Wandstrahles entsprechend Figur 19b stabilisiert die Strahlumlenkung, so daß der Strahl besser an der Haubenunterseite haftet (siehe Figur 21 ). Die Haube 90 ist hierbei jeweils mit einem Ausblaskanal 21 , Ansaugschi itzen 92, gekrümmter Blasstrahlfuhrung 93, Flachenfilter 94, Coanda- Profilkorper 95, Tragflugel-Profil korper 96 und Doppelblaskanal 97 dargestellt
Die Ausfuhrungsform nach Figur 20 zeigt ein umstromtes Rohr, das an eine Flache an¬ stoßt. Dieses Rohr ist der Umstromungskorper einer Frontalwirbelhaube Die Flache ist die Unterseite einer Dunstabzugshaube. Zum Rand hin ist das Rohr abgespachtelt oder profiliert. Diese Profilierung nimmt nach außen hin ab, und es wird immer steiler abge¬ spachtelt, bis innen nur das Rohr als Umstromungskorper vorhanden ist. Die Profilierung erfolgt außen als gerade Fortführung 101 einer Tangente 102 an die Krümmung des Rohres. Diese Fortführung 101 wird zum Inneren der Ausblasvorrichtung zunehmend stärker verkürzt, wie bei 103 angedeutet. Der Übergang
104 ist der Bereich, in dem die gerade Abspachtelung in die Krümmung des Rohres übergeht, die Flächen 101 , 102, 103 begrenzen diesen Spachtel körper. Die Fläche 103 ist die Fortführung der Haubenunterseite.
Bei der Ausführung nach Figur 21 wird an der Haube 105 ein zweiter Wandstrahl ausgeblasen, der als eine Art Haftstrahl wirkt. Dies entspricht dem Doppelstrahlprinzip nach Figur 16 und Figur 19. Ein umströmtes Rohr 106 weist an den Seiten im Haubeninneren einen Einlaß 107 für die Luft des Haftstrahles auf. Unterhalb der Haube
105 ist ein Schlitz 108 als Austrittsstelle für den Haftstrahl vorgesehen. Durch entsprechende Positionierung der Einlaß- und Auslaßöffnungen 107, 108 sowie durch Umlenkvorrichtungen 109, z.B. Luftleitbleche vor dem Austritt, kann der Haftstrahl nach innen gerichtet werden. Es kann jedoch auch eine Fortführung des Frontalwirbels bzw. der gekrümmten Scherströmung über einen zusätzlich erzeugten Längswirbel an den Enden der Ausblasvorrichtung vorgesehen werden. Die Stabilisierung der Blasströ¬ mung durch Schränkung, Grenzschichtabsaugung, Nähe der Absaugfläche oder durch einen Haftstrahl läßt sich auch an anderen kritischen Stellen der Ausblasvorrichtung einsetzen.
In Figur 22 ist ein Wirbelrohr 1 10 dargestellt, bei dem eine radiale und eine achsiale Strömung zunehmend zusammengeführt werden, wodurch diese Strömung an der Aus¬ trittsstelle zu einem rotierenden Strahl wird. Diese Strömung ist als Fortführung einf Ausblasströmung geeignet. Hierbei ist ein umströmtes Rohr 1 1 1 vorgesehen, an des n Außenseite das Wirbelrohr 1 10 anschließt. Das umströmte Rohr 1 10 ist gleichzeitig Luftzuführung für das Wirbelrohr 1 10. Die Luft für das Wirbelrohr stammt aus dem Blasraum 1 1 2 (das ist der Raum oberhalb des Haubenbodens) der Haube und gelangt durch die Öffnung 1 1 3 im Rohr 1 1 1 über den Einlaß 1 14 in das Wirbelrohr 1 10. Der aus der Austrittsöffnung strömende Strahl 1 15, der den vom Wirbelrohr erzeugten Strahl mit Längswirbel darstellt, wird zweckmäßigerweise zum Haubeninneren und zur Absaugfläche hin gerichtet. Bei der Darstellung bei Figur 22 ist der Austritt aus dem Wirbelrohr 1 10 unzentrisch in den Kegelstumpf dargestellt, damit der Austritt unterhalb des Haubenbodens erfolgt. Das Wirbelrohr kann jedoch auch schräg nach unten in den Raum unterhalb des Haubenbodens orientiert sein, und der Kegelstumpf, der der Konvergierung der Strömung dient, kann in die gewünschte Richtung weisen. Der Drehsinn des Frontalwirbels und des Längswirbels ist so gewählt, daß der Längswirbel eine Fortführung des Frontalwirbels bzw. der fronterzeugenden, gekrümmten Scherströmung, an den Ecken darstellt. Das Wirbelrohr 1 10 ist besonders geeignet, um bei eckigen Hauben die frontale Strömungsstruktur an den Seiten fortzuführen. Das Wirbelrohr läßt sich aber auch bei halbringförmigen Hauben anwenden, wobei der umströmte Hohlkörper, in der Regel ein Rohr, zweckmäßigerweise in ein Wirbelrohr übergeht. Dies ist in Figur 23 schematisch dargestellt. Das gekrümmt gezeichnete Element 1 16 ist die Aufsicht auf ein gekrümmtes Rohr, das als überblasener Rundkörper bezeichnet wird. An die Enden dieses gekrümmten Rohres schließen sich die Wirbelrohre an. Die Darstellung nach Figur 23 zeigt in Richtung von oben auf die geöffnete Haube. Die von den Austrittsöffnungen der Wirbelrohre ausgehenden Längswirbel sind durch die Ansaugöffnung 1 1 7 sichtbar.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Eingrenzen, Erfassen und Absagen von Dunst, Staub oder dergl. mit Hilfe von Absaugeinrichtungen, vorzugsweise Dunstabzugshauben, bei dem der Dunst oder Staub von einem Ansauggebläse durch eine Filtervorrichtung über Luft¬ kanäle angesaugt wird und im vorderen unteren Haubenbereich eine dem aufstei¬ genden Dunst entgegenwirkende Luftströmung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Haubeπvorderkante der ausgeblasene Strahl in eine Scherströmung umgelenkt wird, derart, daß durch Zusammenwirken mit der Haubenunterkante eine den Dunst abschirmende Front entsteht und eine den Dunst an die Ansaugstellen transportierende Wirbelströmung erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß Gebläseluft über eine Formfläche tangential oder schräg in den Dunstraum ausgeblasen wird, derart, daß unterhalb des Haubenbodens eine umgelenkte Scher- bzw. Wirbelströmung und eine den Dunst eingrenzende Front, sowie eine den Dunst an die Absaugflächen transportierende Wirbelströmung erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine profilierte (gerade oder gekrümmte) Fläche durch einen Freistrahl aus der Haube angeblasen und umgelenkt wird, derart, daß eine den Dunst unterhalb der Haube eingrenzende Front und eine den Dunst erfassende und den Absaugflächen zuführende Wirbel¬ strömung entsteht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die umge¬ lenkte Scher- bzw. Wirbelströmung bzw. der umgelenkte Freistrahl mit einer Rand¬ absaugung kombiniert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Haube austretende Blasluft zwischen einem etwa vertikalen Freistrahl und einem etwa horizontalen Wandstrahl über eine profilierte, gekrümmte oder ebene Fläche geführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kanten der Haube eine Randabsaugung mit oder ohne Mittenabsaugung vorgenom¬ men wird, die in Form einer Schlitzabsaugung ausgebildet ist, wobei der Filter in einer Erweiterung des Absaugkanales angeordnet sein kann.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus¬ blasvorrichtung geschränkt ist, um an ihren Ecken, Enden oder dgl. kritischen Stellen ein stabileres und engeres Anliegen der Strömung zu erreichen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ecken, Enden oder dgl. kritischen Stellen der Ausblasvorrichtung eine Grenzschicht¬ absaugung vorgenommen wird, wodurch ein stabileres und engeres Anliegen der Strömung erreicht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Ecken, Enden oder dgl. kritischer Stellen der Ausblasvorrichtung eine Absaugfläche positioniert ist, die eine stabilere und enger anliegende Ausblas¬ strömung ergibt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Ecken, Enden oder dgl. kritischer Stellen der Ausblasvorrichtung ein zweiter Strahl ausgeblasen wird, der ein besseres Haften der Strömung ergibt.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ecken oder Enden der Ausblasvorrichtung Wirbelrohre so angeordnet sind, daß der von den Wirbelrohren erzeugte Längswirbel eine Fortführung der Blasströmung darstellt und eine zu den Absaugflächen hin gerichtete Wirbelströmung erzeugt, um die Strömung zu stabilisieren.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines stabileren und engeren Anliegens der Strömung an den Seiten bzw. Ecken einer Dunstabzugshaube die Dicke des Ausblasschlitzes nach außen reduziert wird.
13. Dunstabzugshaube zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 1 2, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Haubenende eine Vorrichtung zum Umlenken des aus der Haube austretenden Blasluftstromes vorgesehen ist, die eine Scher- bzw. Wirbelströmung erzeugt, daß die Umlenkung so erfolgt, daß eine den Dunst an die Ansaugstellen bewegende Wirbelströmung entsteht, und daß durch Umlenken der Scher- bzw. Wirbelströmung aufgrund des Zusammenwirkens mit dem Haubenboden eine den Dunstbereich abschirmende Front gebildet wird.
14. Dunstabzugshaube nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Front am Blasluftaustritt auf der dem Dunstbereich zugeordneten Seite der Haube eine gekrümmte oder ebene Fläche vorgesehen ist, die den nach unten aus¬ tretenden Blasluftstrom in einen gekrümmten oder geradlinigen Scherstrom unterhalb des Haubenbodens umwandelt.
1 5. Dunstabzugshaube nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte oder geradlinige Fläche Kreissegmentform hat.
16. Dunstabzugshaube nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche eine gekrümmte, profilierte Fläche ist.
1 7. Dunstabzugshaube nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche eine schräg angestellte ebene Platte ist.
18. Dunstabzugshaube nach einem der Ansprüche 14 - 1 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche eine Kombination aus einer gerade angeströmten Platte und einer daran anschließenden gekrümmten bzw. schräg angestellten Fläche ist.
1 9. Dunstabzugshaube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am gewölbten Blasluftaustritt ein Profil, insbesondere ein Tragflügelprofil, im Strömungsweg des austretenden Freistrahles angeordnet ist und so angeströmt wird, daß eine gekrümmte Scher- bzw. Wirbelströmung und eine Front erzeugt wird. (Fig. 9).
20. Dunstabzugshaube nach einem der Ansprüche 6 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß vom Blasluftaustritt beabstandet im Haubenboden ein Ansaugschlitz vorgesehen ist und daß die Ansaugströmung so gerichtet ist, daß sie die Front gegen den Dunststrom richtet (Fig. 3).
21. Dunstabzugshaube nach Anspruch 1 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ansaugschlitz anschließend der Haubenboden eine nach innen und oben gekrümmte Ansaugmulde aufweist, die eine Verengung des Ansaugkanals zum Filter ausbildet.
22. Dunstabzugshaube nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ansaug¬ schlitz im Ansaugkanal ein Randfilter zugeordnet ist (Fig. 4).
23. Dunstabzugshaube nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausblas¬ kanal gekrümmt (z.B. kreisförmig gekrümmt) und nach unten sich verengend ausge¬ bildet ist, und daß der Ansaugkanal Teilringform hat sowie einen Randfilter auf¬ nimmt (Fig. 8).
24. Dunstabzugshaube nach einem der Ansprüche 7-16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Volumenstromes Drosseln im die Ausblasströmung führenden Blaskanal und in die Ansaugströmung führenden Abluftkanal (angeordnet sind (Fig.
4).
25. Dunstabzugshaube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauben¬ vorderseite als sich am Austritt verengender, gekrümmter Blaskanal ausgebildet ist, dessen innere Begrenzungswand teilkreisförmigen Querschnitt hat, daß der Blasstrom entlang der Außenseite der inneren Begrenzungswand strömend den gekrümmten Scherstrom und die Front ausbildet, und daß die Begrenzungswand in den Flächenfilter übergeht (Fig. 7).
26. Dunstabzugshaube nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der teil¬ kreisförmigen Begrenzungswand Durchströmöffnungen zur Grenzschichtabsaugung vorgesehen sind (Fig. 5).
27. Dunstabzugshaube nach Anspruch 18, 19, dadurch gekennzeichnet, daß an die Innenseite des gekrümmten Blaskanals eine etwa vertikale ebene Fläche zur Aus¬ bildung eines Wandstrahls anschließt, die in die gekrümmte Fläche mit teilkreis¬ förmigem Querschnitt übergeht.
28. Dunstabzugshaube nach Anspruch 7 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Haubenvorderseite als sich am Austritt verengender gekrümmter Blaskanal ausgebil¬ det ist, dessen innere Begrenzungswand eine nach unten und innen geneigte (Winkel α) verlaufende ebene Platte mit einer Abreißkante ist, an die sich eine nach innen gekrümmte Flache anschließt, die in den Flachenfilter übergeht, derart, daß unterhalb der Platte eine gekrümmte Scherstromung und an der gekrümmten Flache ein Ablosewirbel entsteht (Fig. 6).
Dunstabzugshaube nach einem der Ansprüche 7 - 21 , dadurch gekennzeichnet, daß das Ansauggeblase und das Blasluftgeblase mit einem gemeinsamen Ansaugraum hinter den Filterflachen verbunden sind
Dunstabzugshaube nach einem der Ansprüche 7 - 21 , dadurch gekennzeichnet, daß das Ansauggeblase und das Blasluftgeblase mit getrennten Ansaugraumen verbunden sind
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