DE102011106512A1 - Filter device for filtering air introduced into clean room, has filter comprising air outlet surface, and deflection device arranged at housing between filter and flow straightener and deflecting air leaving from air outlet surface - Google Patents

Filter device for filtering air introduced into clean room, has filter comprising air outlet surface, and deflection device arranged at housing between filter and flow straightener and deflecting air leaving from air outlet surface Download PDF

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Abstract

The device (10) has a housing (12) comprising an air inlet opening (16) and an air outlet (40), and a filter (24) arranged at the housing. The filter comprises an air outlet surface (28) for passing through air. A flow straightener (42) is arranged at the air outlet. A deflection device is arranged at the housing between the filter and the flow straightener, and deflects the air leaving from the air outlet surface. The deflection device comprises a deflection wall (32), which is arranged at distance to the air outlet surface of the filter. A cross wall (34) is accommodated at the housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zur Verwendung in der Reinraumtechnik gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a filter device for use in clean room technology according to the preamble of claim 1.

In der Reinraumtechnik kommen Filtervorrichtungen zum Einsatz, die die in den Reinraum eingeleitete Luft filtern. Die Filtervorrichtungen weisen gemäß Stand der Technik ein Gehäuse auf, in dem mindestens ein Filter angeordnet ist. Das Gehäuse weist eine Lufteinlassöffnung auf, durch die Frischluft in das Gehäuse geleitet wird. Die Frischluft durchströmt den oder die Filter, wird dort gereinigt und zu einer Luftauslassöffnung des Gehäuses weitergeleitet. In der Luftauslassöffnung ist ein Strömungsgleichrichter, beispielsweise ein sogenannter CG-Verteiler, angeordnet, der das Auftreten von Turbulenzen in der aus der Filtervorrichtung in den Reinraum eingeleiteten Luft weitgehend verhindert. Zur weiteren Vermeidung von Turbulenzen der in den Reinraum eingeleiteten Luft wird bereits im Bereich zwischen der Luftaustrittsfläche des Filters oder der Filter und dem Strömungsgleichrichter, der meist mit einem Abstand von 10 cm bis 20 cm zur Luftaustrittsfläche angeordnet ist, eine turbulenzarme Strömung angestrebt. Zu diesem Zweck wird bei bekannten Filtervorrichtungen jegliche Umlenkung des Luftstroms zwischen dem Filter oder den Filtern und dem Strömungsgleichrichter weitestgehend vermieden. Filtervorrichtungen müssen jedoch von Zeit zu Zeit auf mögliche Lecks geprüft werden. Dabei wird ein Testaerosol durch den Lufteinlaß eingeleitet, und mit einer mit einem Zähler verbundenen Sonde wird gemessen, in welcher Konzentration oder Menge das Testaerosol durch den oder die Filter durchtritt. Die Sonde wird dabei an der Luftaustrittsfläche des Filters oder der Filter angeordnet. Da die Strömung zwischen der Luftaustrittsfläche und dem Strömungsgleichrichter bereits weitgehend turbulenzarm ist, kann jedoch nur Aerosol mittels der Sonde gemessen werden, das direkt am Ort der Sonde aus der Luftaustrittsfläche austritt. Aus diesem Grund muß die Sonde über die Luftaustrittsfläche bewegt werden, so dass diese durch Messung an einer Vielzahl von Messpunkten vollflächig abgescannt wird. Hierzu muß der Strömungsgleichrichter entfernt werden, und es muß in den Reinraum eingegriffen werden, was diesen für die Dauer der Messung unbenutzbar macht und zudem den Messaufwand erhöht.In clean room technology filter devices are used, which filter the air introduced into the clean room. The filter devices according to the prior art, a housing in which at least one filter is arranged. The housing has an air inlet opening through which fresh air is directed into the housing. The fresh air flows through the filter or filters, where it is cleaned and forwarded to an air outlet opening of the housing. Arranged in the air outlet opening is a flow rectifier, for example a so-called CG distributor, which largely prevents the occurrence of turbulence in the air introduced from the filter device into the clean room. To further avoid turbulence of the introduced into the clean air is already in the area between the air outlet surface of the filter or the filter and the flow straightener, which is usually arranged with a distance of 10 cm to 20 cm to the air outlet surface, a low-turbulence flow sought. For this purpose, any deflection of the air flow between the filter or the filters and the flow straightener is largely avoided in known filter devices. However, filter devices must be checked for leaks from time to time. In this case, a test aerosol is introduced through the air inlet, and with a probe connected to a counter is measured, in what concentration or amount the test aerosol passes through the filter or filters. The probe is arranged at the air outlet surface of the filter or the filter. Since the flow between the air outlet surface and the flow straightener is already largely turbulence-poor, however, only aerosol can be measured by means of the probe, which emerges from the air outlet surface directly at the location of the probe. For this reason, the probe must be moved over the air outlet surface, so that it is scanned completely by measurement at a plurality of measuring points. For this purpose, the flow rectifier must be removed, and it must be intervened in the clean room, which makes it unusable for the duration of the measurement and also increases the measurement cost.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Filtervorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Leckprüfung mit weniger Aufwand möglich ist.It is therefore an object of the invention to provide a filter device of the type mentioned in such a way that a leak test is possible with less effort.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Filtervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a filter device with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die aus der Luftaustrittsfläche austretende Luft vor der Durchleitung durch den Strömungsgleichrichter zu vermischen. Dadurch wird es möglich, bei der Dichtigkeitsüberprüfung die Sonde an einem Ort zu belassen, da die Aerosolkonzentration örtlich nicht so stark differiert wie wenn keine Turbulenzen zwischen der Luftaustrittsfläche und dem Strömungsgleichrichter auftreten, sondern weitgehend ortsunabhängig ist. Während im Stand der Technik gelehrt wird, Turbulenzen zwischen der Luftaustrittsfläche und dem Strömungsgleichrichter nach Möglichkeit zu vermeiden, sind solche Turbulenzen bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung erwünscht und werden insbesondere durch die Umlenkeinrichtung erzeugt. Die Messsonde kann dann ortsfest im Gehäuse befestigt sein und Testaerosol über eine ebenfalls ortsfeste Leitung einem Detektor zuführen. Bei der Überprüfung der Filtervorrichtung auf Dichtigkeit muß dann nicht mehr in den Reinraum eingegriffen werden, sondern es muß lediglich der Detektor an die Sonde angeschlossen werden. Dies kann über einen ortsfesten Anschluß, insbesondere außerhalb des Reinraums, erfolgen.The invention is based on the idea to mix the air emerging from the air outlet surface before passing through the flow straightener. This makes it possible to leave the probe at a location in the leak test, since the aerosol concentration does not differ locally as much as when no turbulence between the air outlet surface and the flow straightener occur, but is largely independent of location. While it is taught in the prior art to avoid turbulence between the air outlet surface and the flow straightener as far as possible, such turbulence is desirable in the filter device according to the invention and is generated in particular by the deflection device. The probe can then be fixed in place in the housing and supply test aerosol via a likewise fixed line to a detector. When checking the filter device for leaks then no longer must be intervened in the clean room, but it must only be connected to the detector to the probe. This can be done via a stationary connection, in particular outside the clean room.

Es wird bevorzugt, dass die Umlenkeinrichtung die Luft um mindestens 90° umlenkt. Für eine gute Durchmischung ist insbesondere eine mehrfache Umlenkung um mindestens 90° vorteilhaft. Zweckmäßig weist die Umlenkeinrichtung mindestens eine Umlenkwand auf, die im Abstand zur Luftaustrittsflache des mindestens einen Filters angeordnet ist.It is preferred that the deflection deflects the air by at least 90 °. For a good mixing in particular a multiple deflection by at least 90 ° is advantageous. Suitably, the deflection device has at least one deflection wall, which is arranged at a distance from the air outlet surface of the at least one filter.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind im Gehäuse zwei Filter angeordnet, deren Luftaustrittsflächen eine Abluftkammer im Gehäuse begrenzen. Die Luftaustrittsflächen der beiden Filter sind zweckmäßig der mindestens einen Umlenkwand gegenüberliegend angeordnet, und die mindestens eine Umlenkwand begrenzt zudem ebenfalls die Abluftkammer. Die Luftaustrittsflächen der Filter sind vorzugsweise im wesentlichen parallel zur Umlenkwand und im gleichen Abstand über dieser angeordnet. Die aus den Luftaustrittsflächen austretende Luft strömt dann auf die Umlenkwand zu und wird an dieser umgelenkt. Zudem vermischen sich die aus den beiden Filtern austretenden Luftströme miteinander, die an derselben Umlenkwand umgelenkt werden.According to a preferred embodiment, two filters are arranged in the housing whose air outlet surfaces define an exhaust air chamber in the housing. The air outlet surfaces of the two filters are expediently arranged opposite the at least one deflecting wall, and the at least one deflecting wall also also delimits the exhaust air chamber. The air outlet surfaces of the filter are preferably arranged substantially parallel to the deflection wall and at the same distance above it. The air emerging from the air outlet surfaces then flows to the deflection wall and is deflected at this. In addition, the emerging from the two filters air streams mix with each other, which are deflected at the same deflection wall.

Im Gehäuse ist zweckmäßig eine quer zur Umlenkwand angeordnete Querwand aufgenommen, die mindestens eine zu einer den Luftauslass aufweisenden Luftauslasskammer führende Durchlassöffnung aufweist. Durch die Durchlassöffnung strömt die Luft von der Abluftkammer in die Luftauslasskammer. Um durch die Durchlassöffnung durchtreten zu können, ist eine weitere Richtungsänderung des Luftstroms erforderlich, so dass sich eine weitere Durchmischung ergibt.In the housing, a transverse wall arranged transversely to the deflection wall is expediently accommodated, which has at least one passage opening leading to an air outlet chamber having the air outlet. Through the passage opening, the air flows from the exhaust chamber into the air outlet chamber. To be able to pass through the passage opening, a further change in direction of the air flow is required, so that there is a further mixing.

Vorteilhaft ist im Gehäuse zwischen dem mindestens einen Filter und dem Strömungsgleichrichter mindestens eine Sonde zum Ableiten eines Testaerosols zu einem Detektor angeordnet. Die Sonde ist zweckmäßig an der Durchlassöffnung angeordnet, wo bereits eine weitgehende Durchmischung der durch den oder die Filter durchgeleiteten Luft erfolgt ist.Advantageously, at least one probe for discharging a test aerosol to a detector is arranged in the housing between the at least one filter and the flow rectifier. The probe is expediently arranged at the passage opening, where a thorough mixing of the air passed through the filter or filters has already taken place.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment schematically illustrated in the drawing. Show it

1 eine Filtervorrichtung in schematischer Darstellung. 1 a filter device in a schematic representation.

Die in 1 dargestellte Filtervorrichtung 10, bei der alle Wände der besseren Anschaulichkeit halber durchsichtig dargestellt sind, weist ein Gehäuse 12 auf, in das über einen Stutzen 14 und eine Lufteinlassöffnung 16 Luft eingeleitet werden kann. An die Lufteinlassöffnung 16 schließt sich eine im oberen Bereich des Gehäuses angeordnete Zuluftkammer 18 an, die nach unten hin durch eine Bodenwand 20 abgeschlossen ist. Über Öffnungen 22 in der Bodenwand 20 wird die Luft aus der Zuluftkammer 18 in zwei im Abstand nebeneinander angeordnete Filter 24 des Typs U15 eingeleitet, die Schwebstoffe aus der Luft filtern, so dass die gefilterte Luft in einen Reinraum eingeleitet werden kann. Die Filter 24 weisen jeweils eine an einer der Öffnungen 22 angeordnete horizontale Lufteintrittsfläche 26 und eine ebenfalls horizontale Luftaustrittsfläche 28 auf. Aus den Luftaustrittsflächen 28 tritt gefilterte Luft in eine Abluftkammer 30 aus, die nach unten hin durch eine Umlenkwand 32 und nach oben hin durch die Luftaustrittsflächen 28, Seitenwände der Filter 24 und die Bodenwand 20 begrenzt wird. Die Umlenkwand 32 befindet sich im Abstand zu den Luftaustrittsflächen 28 und verläuft parallel zu diesen. Zum Betrachter hin ist die Abluftkammer 30 durch eine quer zur Umlenkwand 32 verlaufende Querwand 34 begrenzt, in deren mittlerem Bereich sich etwa auf gleicher Höhe mit den Filtern 24 und zwischen diesen angeordnet eine Durchlassöffnung 36 befindet. Die Durchlassöffnung 36 verbindet die Abluftkammer 30 mit einer Luftauslasskammer 38, die nach unten hin offen ist, so dass das Gehäuse 12 einen über seine gesamte Grundfläche sich erstreckenden Luftauslaß 40 aufweist. Im Luftauslaß 40 ist ein Strömungsgleichrichter bzw. CG-Verteiler 42 angeordnet, der die in der Luftauslasskammer 38 noch turbulente Luftströmung gleichrichtet, so dass diese weitehend turbulenzarm aus dem Gehäuse 12 austritt.In the 1 illustrated filter device 10 , in which all walls are shown transparently for the sake of clarity, has a housing 12 into, into that over a neck 14 and an air inlet opening 16 Air can be introduced. To the air inlet opening 16 closes a arranged in the upper region of the housing supply air chamber 18 at the bottom through a bottom wall 20 is completed. About openings 22 in the bottom wall 20 is the air from the supply air chamber 18 in two spaced apart filters 24 type U15, which filter suspended particulates from the air, so that the filtered air can be introduced into a clean room. The filters 24 each have one at one of the openings 22 arranged horizontal air inlet surface 26 and also a horizontal air outlet surface 28 on. From the air outlet surfaces 28 enters filtered air in an exhaust chamber 30 out, down through a baffle 32 and upwards through the air outlet surfaces 28 , Side walls of the filters 24 and the bottom wall 20 is limited. The deflection wall 32 is located at a distance to the air outlet surfaces 28 and runs parallel to these. The viewer is the exhaust chamber 30 through a transverse to the deflection wall 32 extending transverse wall 34 limited, in its central area approximately at the same height with the filters 24 and between these arranged a passage opening 36 located. The passage opening 36 connects the exhaust air chamber 30 with an air outlet chamber 38 which is open at the bottom so that the housing 12 an over its entire base extending air outlet 40 having. In the air outlet 40 is a flow straightener or CG distributor 42 arranged in the air outlet chamber 38 still turbulent air flow rectifies, so that this far turbulence from the housing 12 exit.

Im Gehäuse 12 ist zudem eine Sonde 44 angeordnet, die an eine Testleitung 46 angeschlossen ist. Die Testleitung 46 führt zu einer Wand des Gehäuses 12 und mündet dort in einen Anschluß 48. Die Sonde 44 dient zum Ableiten von Luft zu Testzwecken und ist ortsfest im Gehäuse 12 an der Durchlaßöffnung 36 angeordnet. Wenn die Filtervorrichtung 10 einer Leckprüfung unterzogen wird, wird Testaerosol in den Stutzen 14 eingeleitet. Weist einer der Filter 24 ein Leck auf, so tritt das Testaerosol in erheblicher Menge durch ihm durch und wird teilweise über die Sonde 44 zu einem am Anschluß 48 angeschlossenen Detektor abgeleitet und dort detektiert. Die mehrfache Umlenkung des Luftstroms in der Abluftkammer 30, in der die aus den Luftaustrittsflächen 28 strömende Luft zunächst an der Umlenkwand 32 umgelenkt wird, sich mit aus dem jeweils anderen Filter 24 kommender Luft mischt und beim Übertritt in die Luftauslasskammer 38 durch die Durchlassöffnung 36 nochmals umgelenkt wird, bewirkt eine gute Durchmischung der Luft und eine weitgehend gleichmäßige Verteilung des Testaerosols, so dass dieses an der Durchlassöffnung 36 ortsunabhänging nahezu die gleiche Konzentration aufweist.In the case 12 is also a probe 44 arranged, attached to a test lead 46 connected. The test lead 46 leads to a wall of the housing 12 and there flows into a connection 48 , The probe 44 serves for the discharge of air for test purposes and is stationary in the housing 12 at the passage opening 36 arranged. When the filter device 10 is subjected to a leak test, test aerosol is in the nozzle 14 initiated. Indicates one of the filters 24 If a leak occurs, the test aerosol will pass through it in considerable quantities and will partially pass through the probe 44 to one at the terminal 48 derived detector detected and detected there. The multiple deflection of the air flow in the exhaust air chamber 30 in which the out of the air outlet surfaces 28 flowing air first at the baffle 32 is deflected, with each other from the other filter 24 coming air mixes and when passing into the air outlet chamber 38 through the passage opening 36 is deflected again, causes a good mixing of the air and a largely uniform distribution of the test aerosol, so that this at the passage opening 36 Location independent has almost the same concentration.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten:
Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung 10 zur Verwendung in der Reinraumtechnik mit einem einen Lufteinlaß 16 und einen Luftauslaß 40 aufweisenden Gehäuse 12, mit mindestens einem im Gehäuse 12 angeordneten Filter 24, der eine Luftaustrittsfläche 28 für durchgeleitete Luft aufweist, und mit einem am Luftauslaß 40 angeordneten Strömungsgleichrichter 42. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Gehäuse 12 zwischen dem mindestens einen Filter 24 und dem Strömungsgleichrichter 42 eine Umlenkeinrichtung 32 zur Umlenkung der aus der Luftaustrittsfläche 28 austretenden Luft angeordnet ist.
In summary, the following should be noted:
The invention relates to a filter device 10 for use in clean room technology with an air inlet 16 and an air outlet 40 having housing 12 , with at least one in the housing 12 arranged filters 24 that has an air outlet surface 28 for conducted air, and with one at the air outlet 40 arranged flow rectifier 42 , According to the invention it is provided that in the housing 12 between the at least one filter 24 and the flow straightener 42 a deflection device 32 for the deflection of the air outlet surface 28 leaving air is arranged.

Claims (10)

Filtervorrichtung zur Verwendung in der Reinraumtechnik mit einem einen Lufteinlaß (16) und einen Luftauslaß (40) aufweisenden Gehäuse (12), mit mindestens einem im Gehäuse (12) angeordneten Filter (24), der eine Luftaustrittsfläche (28) für durchgeleitete Luft aufweist, und mit einem am Luftauslaß (40) angeordneten Strömungsgleichrichter (42), dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (12) zwischen dem mindestens einen Filter (24) und dem Strömungsgleichrichter (42) eine Umlenkeinrichtung (32) zur Umlenkung der aus der Luftaustrittsfläche (28) austretenden Luft angeordnet ist.Filter device for use in clean room technology with an air inlet ( 16 ) and an air outlet ( 40 ) housing ( 12 ), with at least one in the housing ( 12 ) arranged filters ( 24 ), which has an air outlet surface ( 28 ) for conducted air, and with one at the air outlet ( 40 ) arranged flow rectifier ( 42 ), characterized in that in the housing ( 12 ) between the at least one filter ( 24 ) and the flow rectifier ( 42 ) a deflection device ( 32 ) for the deflection of the air outlet surface ( 28 ) leaving the air is arranged. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (32) die Luft um mindestens 90° umlenkt.Filter device according to claim 1, characterized in that the deflection device ( 32 ) deflects the air by at least 90 °. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung mindestens eine Umlenkwand (32) aufweist, die im Abstand zur Luftaustrittsfläche (28) des mindestens einen Filters (24) angeordnet ist. Filter device according to claim 1 or 2, characterized in that the deflection device at least one baffle ( 32 ), which at a distance to the air outlet surface ( 28 ) of the at least one filter ( 24 ) is arranged. Filtervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (12) zwei Filter (24) angeordnet sind, deren Luftaustrittsflächen (28) eine Abluftkammer (30) im Gehäuse (12) begrenzen.Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 12 ) two filters ( 24 ) whose air outlet surfaces ( 28 ) an exhaust air chamber ( 30 ) in the housing ( 12 ) limit. Filtervorrichtung nach Anspruch 3 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsflächen (28) der mindestens einen Umlenkwand (32) gegenüberliegend angeordnet sind und dass die mindestens eine Umlenkwand (32) die Abluftkammer (30) begrenzt.Filter device according to claim 3 and claim 4, characterized in that the air outlet surfaces ( 28 ) of the at least one baffle ( 32 ) are arranged opposite one another and that the at least one deflection wall ( 32 ) the exhaust air chamber ( 30 ) limited. Filtervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsflächen (28) im wesentlichen parallel zur Umlenkwand (32) und im gleichen Abstand über dieser angeordnet sind.Filter device according to claim 5, characterized in that the air outlet surfaces ( 28 ) substantially parallel to the deflection wall ( 32 ) and are arranged at the same distance above this. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (12) eine quer zur Umlenkwand (32) angeordnete Querwand (34) aufgenommen ist, die mindestens eine zu einer den Luftauslaß (40) aufweisenden Luftauslasskammer (38) führende Durchlassöffnung (36) aufweist.Filter device according to one of claims 3 to 6, characterized in that in the housing ( 12 ) one transverse to the baffle ( 32 ) arranged transverse wall ( 34 ), the at least one to the air outlet ( 40 ) having air outlet chamber ( 38 ) leading passage opening ( 36 ) having. Filtervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (12) zwischen dem mindestens einen Filter (24) und dem Strömungsgleichrichter (42) mindestens eine Sonde (44) zum Ableiten eines Testaerosols zu einem Detektor angeordnet ist.Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 12 ) between the at least one filter ( 24 ) and the flow rectifier ( 42 ) at least one probe ( 44 ) is arranged to derive a test aerosol to a detector. Filtervorrichtung nach Anspruch 7 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonde (44) an der Durchlassöffnung (36) angeordnet ist.Filter device according to claim 7 and claim 8, characterized in that the probe ( 44 ) at the passage opening ( 36 ) is arranged. Filtervorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonde (44) ortsfest im Gehäuse (12) befestigt ist.Filter device according to claim 8 or 9, characterized in that the probe ( 44 ) stationary in the housing ( 12 ) is attached.
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