[发明专利]具有受引导的壁喷流的实验室通风柜

说明书

一种用于实验室的通风柜(1)，该通风柜具有设置在每个侧壁(36)的前端面上的第一中空型材(10、10')，该第一中空型材具有带多个第一开口(10d、10d')的第一压力腔(10b、10b')，空气喷流可以以由压缩空气构成的壁喷流(100)的形式从第一开口沿着相应的侧壁(36)输出到工作空间中。所述第一开口(10d、10d')中的至少一个通过细长的第一通道(10c、10c')与所述第一压力腔(10b、10b')连接，其中，所述通道具有长度，该长度是所述第一开口的水力直径的至少3倍，以便在从所述工作空间的前侧到所述工作空间的深度的至少25％的区域中避免所述壁喷流(100)的气流与所述侧壁(36)脱离。还有一种通风柜，其中，这种中空型材(20、20')设置在底板(34)的前端面上。

本发明涉及实验室通风柜，特别是流动优化的、节能的实验室通风柜。

节约能量不仅对环境友好，而且还降低了现代化实验室的有时非常高的营运成本，在该实验室中有时可以安装数十个通风柜，这些通风柜分别每周7天、每天24小时运行。然而，现代通风柜的最重要的特性在于，它们可以实现安全地处理有毒物质，并防止这些物质从通风柜的工作空间逸出。这种安全措施也被称为截留能力。为此目的，公开了一系列详细的标准“EN14175第1部分至第7部分”，其中主要描述了动态空气流对截留能力的影响。因此，通风柜领域的许多发展涉及如何在不对截留能力造成不利影响的情况下减少这种通风柜的能耗的问题。

在20世纪50年代人们就已尝试通过空气幕(“空气帷幕”)来改善通风柜的防逸出安全性。该空气幕借助在前面的前滑板开口区域中设置在通风柜工作空间侧壁上的空气出口喷嘴所产生，并且应防止可能的有毒烟雾从工作空间排出(US 2 702 505 A)。

在EP 0 486 971 A1中提出，在侧柱的前边缘和工作板的前边缘上设置具有流动优化轮廓的所谓的导向板(“翼片”)。根据EP 0 486 971 A1的教导，通过这些导向板，在前滑板打开时流入的室内空气在导向板的迎流面上很少出现脱离，因此很少出现涡流。但是，在这些导向板后面留有一个可产生涡流的区域，因为流入的室内空气会在导向板的下游端脱离。当室内空气以相对于侧壁的一角度进入到通风柜中时，这种效应明显出现。

在GB 2 336 667A中，截留能力通过如下措施进一步得到改善：与工作板的前边缘和侧柱间隔开地设置翼状型材，从而室内空气不仅能够沿着翼状型材进入到通风柜内部空间中，而且穿过在作为一方面的型材和工作板的前边缘与作为另一方面的侧柱之间存在的通常为漏斗状的间隙。室内空气在漏斗状间隙中加速，从而在侧壁和工作板的区域中提高了废气的速度曲线。

通过优化地供应所谓的“辅助喷流”实现了进一步提高防逸出安全性的里程碑，同时减少了实验室通风柜的能量需求。通过既在工作板的前边缘又在侧柱的前端面上设置中空型材，可以将压缩空气馈入到这些型材的中空腔中，并以压缩空气喷流的形式通过设置在中空型材上的开口将其吹入到工作空间中。这里的优点是，由压缩空气组成的辅助喷流沿着侧壁且沿着工作板进入到通风柜的工作空间中，即沿着对于涡流风险(回流区域)而言是关键的且因此会对截留能力产生不利影响的区域。在工作空间的侧壁和底部的区域内的压缩空气喷流的效果是多方面的。它们不仅防止流入的室内空气流在中空型材的下游端脱离，而且减少了可能的壁摩擦效应，从而在这些区域中明显很少出现涡流，进而很少出现回流区。进入到工作空间中的室内空气可以说在动态的向后移动的空气垫上沿着壁和工作板滑动到工作空间的后面区域中，它在那里被抽出。乍一看，这似乎是矛盾的，因为提供压缩空气喷流额外地耗费能量。然而，这对通风柜的总能量平衡有积极的影响，因为在通风柜内部空间的其他区域中空气速度会减小，而不会不利地影响截留能力。通过这些辅助喷流，满足实验室通风柜的防逸出安全性还有标准化规定的最小废气量可以在前滑板部分地或完全地打开情况下明显减少。在DE 101 46 000 A1、EP 1 444 057 B1和US 9,266,154 B2中描述了采用辅助喷流技术的实验室通风柜的示例。