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Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Vorrichtung, welche sich insbesondere zum Ausstellen und Aufbewahren von Gegenständen eignet.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrichtung.
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Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein aus dem Stand der Technik allgemein bekanntes Verfahren, dass zur Reinhaltung von Räumen benutzt wird. Hierbei wird die Konzentration luftgetragener Teilchen so gering wie nötig gehalten. Rein- und Reinsträume werden für spezielle Fertigungsverfahren benötigt. Üblicherweise werden diese Räume für die Herstellung von Produkten verwendet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, dass heutzutage bekannt ist, dass für die Ausstellung und Aufbewahrung von Gegenständen Innenräume gebaut werden, welche eine unkontrollierte Reinheit der Luft aufweisen. Hierdurch können die innerhalb des Innenraums befindlichen Gegenstände große Schäden erleiden. Insofern liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die den Gegenstand im gesamten Innenraum umgebende Luft so rein wie nötig zu halten.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist darin zusehen, die sonstigen Parameter der Luft wie Lufttemperatur, Luftfeuchte auf ein gleichmäßiges Niveau im gesamten Innenraum zu halten.
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Schließlich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren anzugeben, mit welchem eine solche Vorrichtung hergestellt werden kann, wobei insbesondere die Anzahl zum Ausbilden der Vorrichtung erforderlichen Komponenten reduziert werden sollen.
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Erfindungsgemäß werden die oben genannten Aufgaben durch die Gegenstände der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen abzuleiten.
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Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung insbesondere eine Vorrichtung, wie beispielsweise eine Vitrine, die zur Aufbewahrung und Ausstellung von Gegenständen dient, wobei diese so konstruiert wird, dass die Anzahl luftgetragener Teilchen die in den Innenraum eingebracht werden, oder dort entstehen, so gering wie möglich ist. Je nach Anforderung wird nur die Partikelanzahl, oder auch die Anzahl der Keime überwacht. Andere Parameter wie Temperatur, Luftfeuchte und Druck werden in der Regel ebenfalls konstant gehalten. Um die geforderten Bedingungen herzustellen, werden diverse Verfahren angewendet, um zu verhindern, dass unerwünschte Partikel in die Luft gelangen können, und um bereits in der Luft befindliche Partikel wieder zu entfernen.
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Hier kann variiert werden, so dass die gereinigte Luft über eine turbulente Verdünnungs- oder Mischströmung in den Innenraum strömt. Dabei wird die gefilterte Luft turbulent (verwirbelt) in den Innenraum eingeführt, und erzeugt eine stetige Verdünnung der Partikelkonzentration im Innenraum.
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Vorzugsweise soll die gereinigte Luft über eine turbulenzarme Verdrängungsströmung die auch „laminar flow” genannt wird, in den Innenraum geleitet, und strömt turbulenzarm durch den Innenraum. Die Luft entweicht dann turbulenzarm auf der gegenüberliegenden Fläche aus dem Innenraum, und wird zur wiederholten Filterung zum Umluftgerät zurückgeführt.
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Der Aufbau und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbewahrung und Ausstellung von Gegenständen unterscheiden sich deutlich von den bekannten Systemen, da hier keine gleichmäßigen Durchströmungen der Luft des gesamten Innenraums stattfinden. Es gibt Ansätze, dass in der Auflagerfläche zwei Öffnungen sind, wodurch der gesamte Innenraum durchströmt werden soll, jedoch wird die Luft nur max. von Öffnung zu Öffnung strömen, und die Luft sich im oberen Bereich nicht austauschen. Mit anderen Worten, findet kein kompletter Luftaustausch im Innenraum nicht statt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, beinhaltet ein Verfahren, wobei die zwischen dem inneren und äußerem Flächenelement zirkulierende Luft, die durch Imperfektionen aus den Stoßfugen der äußeren Flächenelemente eindringende unsaubere Luft vom Außenraum durch Strömung mitnimmt, und vor es in den Innenraum gelangt über eine Filtereinheit gereinigt wird. Dieses Verfahren ist insbesondere im Bereich der Öffnungen von großem Vorteil, da hier die Imperfektionen zwischen den öffenbaren Flächenelementen und den festen Flächenelementen am größten sind.
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Das Ausbilden der äußeren und inneren Flächenelemente der Vorrichtung als transparente Flächenelemente, vorzugsweise aus Glas oder glasartigem Material, ermöglicht die Betrachtung des auszustellenden Gegenstandes.
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Wie bereits angedeutet, wird bei der erfindungsgemäßen Lösung insbesondere im Bereich vom Vorraum und des Innenraumes ein Überdruck erzeugt. Vorzugsweise durch die Strömungsträgkeit des Luftstroms, welcher durch den Umluftventilator erreicht wird. Insbesondere wird der Überdruck über einen Überdruckventilator erzeugt. Dies ist auch zum Teil Stand der Technik, dass in Vorrichtungen, die der Ausstellung von Gegenständen dienen ein Überdruck herrscht, damit kein Staub durch Imperfektionen der äußeren Flächenelemente in den Innenraum eindringen. Hier wird über einen Filter die Luft direkt in den Innenraum geleitet. Das erfindungsgemäße Verfahren leitet die Luft über einen Überdruckventilator, und dessen Filtereinheiten in die innere Luftströmung ein. Hier vermischt sich die gereinigte äußere Luft mit der reinen Umluft der Vorrichtung, und wird vor sie in den Innenraum gelangt durch die Reinraum-Filtereinheit nochmals gereinigt.
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Die Lufteinströmöffnungen und die Luftausströmöffnungen im Bereich des Innenraumes werden aufgrund von strömungstechnischen und gestalterischen Erwägungen als Luftzuleitungsschlitz und Luftabsaugungsschlitz unten zwischen der Auflagerfläche und den äußeren oder inneren Flächenelementen ausgebildet. Im oberen Bereich des Innenraums erfolgt die Anordnung zwischen dem äußerem oder innerem Flächenelement und einer Filtereinheit, vorzugsweise einem Beleuchtungskörper.
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Das Verfahren sieht auch eine flächige Luft durchströmende Auflagerfläche durch die Luft in oder aus dem Innenraum strömt, vor. Im oberen und seitlichen Innenraum wird dieses flächige Luft durchströmende Flächenelement vorzugsweise vor der Reinraum-Filtereinheit ausgebildet.
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Die in dem Konstruktionselement integrierten Temperaturmodule und Be- und Entfeuchtungsmodule ermöglichen die gleichbleibenden konstanten Parameter der Luft im Innenraum.
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Um die transparenten Elemente im Bereich des Vorraumes zu reinigen, müssen die äußeren Flächenelemente aushängbar oder linear verschiebbar sein. Hierdurch können de äußeren und inneren Flächenelemente auf ihren Seiten zum Vorraum gereinigt werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass Schalldämmaßnahmen vorzugsweise durch einen Massenkörper bzw. durch andere Schallschutzmaßnahmen innerhalb der Vorrichtung zu Einsatz kommen. Hierdurch sollen eventuell auftretende Geräusche durch den Umluftventilator, oder dem Überdruckventilator, bzw. Strömungsgeräusche der Luft reduziert werden.
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Die Erfindung betrifft nicht nur das neuartige Verfahren, sondern auch eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen reinen Innenraumes.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Reinraum-Filtereinheit oberhalb des Innenraumes, und äußeren und inneren seitlichen transparenten Flächenelementen. Der Umluftventilator, und der Überdruckventilator sind unterhalt des Innenraums angeordnet;
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2 eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Reinraum-Filtereinheit oberhalb des Innenraumes, mit einem äußeren und inneren nichttransparenten seitlichen Flächenelement. Die restlichen seitlichen äußeren Flächenelemente sind transparent. Der Umluftventilator, und der Überdruckventilator sind unterhalt des Innenraums angeordnet;
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3 eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Reinraum-Filtereinheit seitlich des Innenraumes, mit einem äußeren und inneren nichttransparenten seitlichen Flächenelement. Die restlichen seitlichen äußeren Flächenelemente sind transparent. Der Umluftventilator, und der Überdruckventilator sind unterhalt des Innenraums angeordnet;
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4 eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Reinraum-Filtereinheit oberhalb des Innenraumes, und äußeren und inneren seitlichen transparenten Flächenelementen. Der Umluftventilator, und der Überdruckventilator sind oberhalt des Innenraums angeordnet;
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5 eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Reinraum-Filtereinheit seitlich des Innenraumes, mit einem äußeren und inneren nichttransparenten seitlichen Flächenelement. Die restlichen seitlichen äußeren Flächenelemente sind transparent. Der Umluftventilator, und der Überdruckventilator sind oberhalb des Innenraums angeordnet;
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6 eine perspektivische Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Darstellung der Lufteintrittsöffnung und Luftaustrittsöffnung zwischen dem äußeren oder innerem seitlichen Flächelement, und der Auflagerfläche.
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7 eine perspektivische Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Darstellung der flächigen Luftdurchströmenden Auflagerfläche. Vorzugsweise kommt dieses flächige Luftdurchströmenden Flächenelement auch im oberen und seitlichen Bereich des Innenraums vor.
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8 eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Darstellung der aushängbaren, ausrückbaren, linear verschiebbaren äußeren Flächenelemente. Hierbei sind die Elemente für die Öffnungsbewegung nur im Bereich des unteren Bereichs der Vorrichtung.
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9 eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Darstellung der aushängbaren, ausrückbaren, linear verschieblichen äußeren Flächenelemente. Hierbei sind die Einhängeprofile im oberen und unteren Bereich der Vorrichtung angeordnet;
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Nachfolgend sind aus Gründen der Übersichtlichkeit gleiche oder gleich wirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1a) ist in 1 dargestellt. Hier befindet sich die Reinraum-Filtereinheit (20) oberhalb des Innenraums (10). Die Luft durchströmt die Reinraum-Filtereinheit (20) und strömt turbulenzarm in den Innenraum. Im Strömungsprinzip „laminar fall” durchströmt sie den gesamten Innenraum, und wird im unteren Bereich durch die Luftabsaugschlitze (26b) zum Umluftventilator (21) geführt. Dieser befindet sich unterhalb der Auflagerfläche (12a). Nachdem die Strömung durch den Umluftventilator (21) verstärkt wurde, strömt diese durch ein Be-Entfeuchtungsmodul (22) und ein Temperaturmodul (23). Daraufhin wird die Luft gleichmäßig über Luftleitungen (24) Richtung Vorraum (15) geführt. Hier gibt es die Möglichkeit des Einbaus von Absperrklappen (25) die bei Wartungsarbeiten ein abschließen des Innenraums ermöglichen. Um einen gewissen Überdruck in der Vorrichtung (1a) herzustellen, kann in diese Luftleitung (24) Luft durch den Überdruckventilator (28) gedrückt werden. Diese Luft wird aus der Außenluft genommen, durch einen Vorfilter (30) gereinigt, über den Überdruckventilator (28) in Bewegung versetzt. Daraufhin über ein zusätzliches Be-Entfeuchtungsmodul (22), ein zusätzliches Temperaturmodul (23) und einen feineren Vorfilter (30) voreingestellt, und über einen Strömungsregler (27) in die Luftleitung (24) geführt. Die Luft aus den Luftleitungen (24) strömt zwischen den äußeren transparenten Flächenelementen (13, 16) und den inneren transparenten Flächenelementen (14, 17) nach oben. Hierbei nimmt sie die noch evt. durch die Stöße der äußeren Flächenelemente (13, 16) eindringende Luft mit. Diese Luft strömt zu der oberhalb des Innenraums (10) befindlichen Reinraum-Filtereinheit (20). Hier beginnt der Kreislauf der Strömung der Luft von neuem. Gewisse Schalltechnische Vorkehrungen (31) und (32) reduzieren die Geräuschentwicklung durch den Umluftventilator (21) und den Überdruckventilator (28). Wartungsöffnungen (18) ermöglichen den Austausch von Filtern, und eventuelle Reparaturen.
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Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1b) ist in 2 dargestellt. Hier wird die Luft zwischen zwei nicht transparenten seitlichen Flächenelementen (16, 17) nach oben geführt. Die restlichen drei Seitenflächen sind transparent, und bestehen aus nur dem äußeren Flächenelement (13). Das Strömungsprinzip ist ansonsten dem in 1 beschriebenen gleich.
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Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1c) ist in 3 dargestellt. Auch hier wird die Luft zwischen zwei nicht transparenten seitlichen Flächenelementen (16, 17) nach oben geführt. Hier ist die Reinluft-Filtereinheit (20) seitlich angeordnet. Die restlichen drei Seitenflächen und der obere äußere Abschluss des Innenraums (10) sind transparent ausführbar, und bestehen aus nur dem äußeren Flächenelement (13). Das Strömungsprinzip ist ansonsten dem in 1 beschriebenen gleich.
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Eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1d) ist in 4 dargestellt. Diese ist der in 1 beschriebenen Vorrichtung (1a) sehr ähnlich. Es befindet sich hier der Umluftventilator (21) samt Be-Entfeuchtungsmodul (22) und Temperaturmodul (23) oberhalb des Innenraums (10). Ebenfalls befindet sich der Überdruckventilator (28) samt Vorfilter (30), Be-Entfeuchtungsmodul (22), Temperaturmodul (23) und feinerer Vorfilter (29) oberhalb des Innenraums (10). Die aus dem Innenraum (10) durch die Luftabsaugungsschlitze (26b) strömende Luft wird direkt über den Vorraum (15) nach oben geführt.
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Eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1f) ist der in 4 beschriebenen Vorrichtung (1d) sehr ähnlich. Hier wird die Luft zwischen zwei nicht transparenten seitlichen Flächenelementen (16, 17) von oben nach unten geführt. Die Reinluft-Filtereinheit (20) ist in diesem Bereich seitlich angeordnet. Die restlichen drei Seitenflächen sind transparent, und bestehen aus nur dem äußeren Flächenelement (13). Hier strömt die Luft von unten durch den Innenraum (10) nach oben.
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Die in 6 dargestellte Skizze zeigt einen Luftabsaugungsschlitz (26b) zwischen der Aufstellfläche (12a) und dem äußeren oder innerem Flächenelement (13, 14, 16, 17). Diese kommt aus strömungstechnischen und optischen Erwägungen zum Einsatz.
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Die in 7 dargestellte Skizze zeigt eine luftdurchströmte Auflagerfläche (12b). Diese Fläche wird von äußeren oder inneren Flächenelementen (13, 14, 16, 17) begrenzt. Diese kommt aus strömungstechnischen und optischen Erwägungen zum Einsatz.
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In 8 ist eine Einhängevorrichtung der äußeren Flächenelemente dargestellt. Um die transparenten Elemente im Bereich des Vorraumes (15) zu reinigen, müssen die äußeren Flächenelemente (16) aushängbar oder ausrückbar und linear verschiebbar sein. Die Öffnungsbewegung eines solchen äußeren Flächenelements besteht aus einem anfänglichen Ausrücken senkrecht zur Flügelebene, wodurch die Anlage an oder die Flächenbündigkeit mit angrenzenden Glasscheiben aufgehoben wird, so dass dann die Verschiebung in der Flügelebene erfolgen kann. Hierfür ist nur eine geringe Ausrückstrecke erforderlich. Hierdurch können die äußeren und inneren Flächenelemente auf ihren Seiten zum Vorraum (15) gereinigt werden. In 8 ist diese Einhängevorrichtung nur unterhalb des Innenraums (10) angeordnet. In 9 ist diese Einhängevorrichtung im unteren und oberen Bereich des Innenraums (10) angeordnet. Hierbei können sogenannte Agraffenprofile zum Einsatz kommen. Insbesondere auch eine teleskopartige Lineare Führungslinie kann hier eingesetzt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Ausführungsformen dargestellte Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr ergibt sich die Erfindung aus einer Zusammenschau aller in den einzelnen Ausführungsformen offenbarter Merkmale. Im Einzelnen sei darauf hingewiesen, dass sämtliche Ausführungsformen Anwendung finden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 10
- Innenraum
- 11
- Gegenstände
- 12a
- Auflagerfläche
- 12b
- Luftdurchströmende Auflagerfläche
- 13
- äußeres Flächenelement
- 14
- inneres Flächenelement
- 15
- Vorraum
- 16
- äußeres öffenbares Flächenelement
- 17
- inneres öffenbares Flächenelement
- 18
- Wartungsöffnung
- 19
- Beleuchtung
- 20
- Reinraum-Filtereinheit
- 21
- Umluftventilator
- 22
- Be-Entfeuchtungsmodul
- 23
- Temperaturmodul
- 24
- Luftleitung
- 25
- Absperrklappen
- 26a
- Luftzuleitungsschlitz
- 26b
- Luftabsaugungsschlitz
- 27
- Strömungsregler
- 28
- Überdruckventilator
- 29
- feinerer Vorfilter
- 30
- Vorfilter
- 31
- Masse wegen Schalldämmung
- 32
- Schallschutzmaßnahme
- 33
- flächiges Luft durchströmendes Flächenelement
- 34
- Aushängeprofil – Lineare Führungseinheit, ausrückbar
- Tö
- transparent öffenbar
- Oö
- opak öffenbar
