DE19709834A1 - Modulare Erzeugungseinheit für gereinigte Gase - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine modulare Erzeugungseinheit für gereinigte Gase gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

In zunehmendem Maße werden die Anforderungen an den Reinheitsgrad der Produktionsumgebung in vielen Industriezweigen im Zuge erhöhter Anforderungen an die Produktqualität verschärft. Dies gilt insbesondere für Unternehmen der Mikroelektronik, Pharmazie, Lebensmittelindustrie, Umwelttechnik, Feinmechanik und Optik. Hierbei gilt es eine von Keimen und/oder Staub weitestgehend freie Atmosphäre in den Produktionsräumen zu gewährleisten. Schon kleinste Verunreinigungen wie etwa Partikel im Submikrometerbereich können zu hohen Ausschußraten führen. Aus diesem Grunde wird der sogenannten Reinraumtechnik ein ständig wachsender Stellenwert eingeräumt.

Üblicherweise werden die für solche kritischen Produktionen bereitzustellenden Räume mit großen Klima- und Filteranlagen ausgerüstet. Solche Anlagen sind sowohl im Hinblick auf die Investition als auch auf den Betrieb sehr kostenintensiv. Im Regelfall werden daher nur relativ großflächige Räume mit solchen Anlagen ausgestattet. Eine solche Bauweise hat den Nachteil, daß sie sich relativ schlecht an wechselnde Anforderungen innerhalb einzelner Zonen eines Reinraums wegen der dafür erforderlichen aufwendigen Regelungseinrichtungen anpassen kann. Es besteht ein Bedarf für Einrichtungen, mit denen gereinigte Luft auf vergleichsweise kostengünstige Weise auch für kleinere betriebliche Einheiten hergestellt werden kann.

Ein Weg hierzu stellt die Anwendung modularer Bauelemente dar. Mit Hilfe einer modularen Bauweise ist es möglich, den Reinraum an die geforderten Parameter auf kostengünstige Weise anzupassen. Die großen Klima- und Filteranlagen können durch kleine Module ersetzt werden, die je nach Lösung entweder einen lokalen Reinraum in fest definierten Abmaßen realisieren oder als Modul in eine Rasterdecke zur Realisierung von Reinräumen in herkömmlichen Großanlagen eingesetzt werden oder die sogar als mobile Einheiten in verschiedenen Einbaulagen verwendet werden können.

Aus dem DE-G 92 01 081.4 ist eine für die Rasterdecke von Reinräumen vorgesehene Geräteeinheit zur Erzeugung gereinigter Luft bekannt, die ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse aufweist, dessen Deckfläche eine Gaseinlaßöffnung für einen in die Deckfläche eingelassenen Ventilator aufweist. Der Ventilator ist als Radialmaschine ausgebildet. Das Gehäuse ist aus herkömmlichen Winkelprofilen und Blechtafeln zusammengeschraubt. An der der Deckfläche gegenüber liegenden Unterseite des Gehäuses ist in einem gesonderten Rahmenwerk ein Filter angeordnet, das die Gasauslaßöffnung bildet. Wegen der Vielzahl von Einzelteilen und der erforderlichen gasdichten Ausführung des gesamten Gehäuses, bei dem jegliche Leckageströme vermieden werden müssen, ist ein solches Gerät in der Herstellung sehr aufwendig.

Ferner ist aus dem DE 29 503 373.8 U1 eine ähnliche modulare Erzeugungseinheit für gereinigte Luft bekannt. Hierbei werden innerhalb des Gehäuses zwei jeweils horizontal und vertikal gekrümmte Strömungskanäle vorgesehen, die den vom Ventilator erzeugten Luftstrom in zwei separate Teile aufteilen und aus der horizontalen Strömungsrichtung in eine vertikale Strömung nach unten umlenken. Auch diese Bauweise führt zu unerwünscht großem Bauaufwand.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße modulare Erzeugungseinheit für gereinigte Gase, insbesondere für gereinigte Luft, dahingehend zu verbessern, daß bei möglichst geringem Bauaufwand eine verlustarme Strömung innerhalb des Gehäuses und eine möglichst großflächige Anströmung des Filters gewährleistet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Seitenwände des Gehäuses aus den aneinanderstoßenden Abschnitten eines einheitlichen Strangpreßprofils gebildet sind. Dieses Strangpreßprofil ist erfindungsgemäß als Hohlprofil ausgebildet und weist im Querschnitt (nach außen hin) im wesentlichen eine L-Form auf. Die Stoßstellen der Strangpreßprofilabschnitte sind als Gehrungsschnitte ausgeführt. Die dem einen Schenkel der L-Form zugeordnete Außenoberfläche der Strangpreßprofilabschnitte bildet einen Teil der Deckfläche. Weiteres wesentliches Kennzeichen der vorliegenden Erfindung ist es, daß auf der Innenseite der L-förmigen Strangpreßprofilabschnitte als Bestandteil des Strangpreßprofils eine Strömungsleitfläche angeformt ist, die einen radial vom Ventilator abströmenden Gasstrom in axiale Richtung auf das Filter umlenkt.

Vorzugsweise ist diese Strömungsleitfläche als großdimensionierte Hohlkehle im Winkel der L-Form des Strangpreßprofils ausgebildet. Es empfiehlt sich, den Krümmungsradius r der Wölbung der Hohlkehle in der Größenordnung der Länge des zur Deckfläche gehörigen Schenkels der L-Form des Strangpreßprofils zu wählen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der wesentlichen Gehäuseteile der modularen Erzeugungseinheit wird eine erhebliche Reduzierung der für den Gehäusebau erforderlichen Teileanzahl erreicht. Für Gehäuse, die hinsichtlich Länge und Breite unterschiedlich groß ausfallen sollen, müssen nicht mehr entsprechend unterschiedlich dimensionierte Bleche und Konstruktionsprofile bereitgestellt werden, sondern es reicht z. B. bei einem quaderförmigen Gehäuse aus, zwei Paar entsprechend langer mit Gehrungsschnitt versehener Zuschnitte ein und desselben Strangpreßprofils bereitzustellen. Das Zusammenfügen der Strangpreßprofilabschnitte kann grundsätzlich mit den verschiedenen bekannten Methoden der Fügetechnik wie etwa Kleben, Schweißen oder Schrauben durchgeführt werden. Es empfiehlt sich insbesondere die Verbindung durch Schrauben unter gleichzeitigem Einsatz von Montagewinkeln, die auf der Innenseite der Strangpreßprofilabschnitte eingesetzt und von außen mit den zusammenstoßenden Strangpreßprofilabschnitten verschraubt werden. In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist es zu diesem Zweck vorgesehen, an den Stellen des Strangpreßprofils, an denen Montagewinkel angesetzt werden sollen, jeweils eine hinterschnittene Längsnut vorzusehen, in die jeweils ein Schenkel des Montagewinkels einsteckbar ist, so daß er auch im unverschraubten Zustand in dieser Nut gehalten wird. Es empfiehlt sich, bezogen auf die Einbaulage im oberen, mittleren und unteren Teil des die Seitenwand bildenden Teils der L-Form des Strangpreßprofils jeweils eine solche hinterschnittene Nut vorzusehen. Im Grundsatz könnte diese Nut auch auf der späteren Außenseite des Gehäuses angeordnet sein. Bevorzugt wird jedoch die Lage der Nut auf der Innenseite. In diesem Fall empfiehlt es sich, in Höhe der einzelnen Nuten zur Markierung der Nutenlängsachse jeweils eine durchgehende Einkerbung auf der Außenseite des Strangpreßprofils vorzusehen, damit die erforderlichen Bohrungen für die Verschraubung in der richtigen Höhe angebracht werden können. Weiterhin ist es zu empfehlen, am unteren Ende des die Seitenwand bildenden Teils der L-Form des Strangpreßprofils auf der Innenseite eine Nut zur Aufnahme eines Befestigungselements für das Filter anzuformen. Von Vorteil ist es auch, auf der Innenseite des Strangpreßprofils mit Abstand vom unteren Ende des die Seitenwand bildenden Teils der L-Form einen im wesentlichen senkrecht zur Seitenwand vorstehenden Vorsprung anzuformen, der eine Anlagefläche für das von unten einzuführende Filter bietet, das mit dem erwähnten Befestigungselement gehalten wird. Die Rückseite des angeformten Vorsprungs am Strangpreßprofil wird zweckmäßigerweise so gestaltet, daß sie hohlkehlenförmig in die Seitenwand übergeht. Vorzugsweise wird das Strangpreßprofil so gestaltet, daß in der Anlagefläche für das Filter eine durchgehende Längsnut zur Aufnahme eines Dichtungselements eingeformt ist. Dieses Dichtungselement kann beispielsweise eine elastische Feststoffdichtung sein; vorzugsweise wird in die Längsnut ein im wesentlichen T-förmiges Profil als "Schwert" einer Fluiddichtung eingelegt.

Da das als Wandelement für die erfindungsgemäße Erzeugungseinheit verwendete Profil durch Strangpressen erzeugt wird, sind die verschiedenartigen Nuten und Vorsprünge, die für die Aufnahme von Befestigungs- und Montageelementen vorgesehen sind, ohne wesentlichen Zusatzaufwand bei der Herstellung erzeugbar. Der Mehraufwand beschränkt sich praktisch ausschließlich auf den Bauaufwand für das Strangpreßwerkzeug.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung wird im Zwischenraum unterhalb des Ventilators und oberhalb des Filters über den Strömungsquerschnitt des Gehäuses eine Strömungsleiteinrichtung zur gleichmäßigen Verteilung der Gasströmung über den Querschnitt des Filters angeordnet. Diese Strömungsleiteinrichtung, die auf vielfältige Weise gestaltet sein kann, wird vorteilhaft als flächenhaftes Gitterwerk aus voneinander beabstandeten Röhrchen ausgebildet. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Fläche des Gitterwerks symmetrisch zur Drehachse des Ventilators zu neigen, so daß eine trichterähnliche Flächenform entsteht. Anstelle von Röhrchen mit rundem Querschnitt empfiehlt sich in manchen Fällen der Einsatz von Röhrchen mit ovalem Querschnitt. Dies ermöglicht es, die Längsachse des Ovals so zur Strömungsrichtung des Gases anzustellen, daß eine Beeinflussung der Strömungsrichtung im gewünschten Sinne erfolgt. Für die Befestigung der Strömungsleiteinrichtung empfiehlt es sich wiederum, auf der Innenseite des Strangpreßprofils eine durchgehende Nut oder Auflagefläche vorzusehen. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Röhrchen der Strömungsleiteinrichtung von einem Heiz- oder Kühlmedium durchströmbar sind, so daß die Temperatur des durchströmenden Gases entsprechend im Sinne eines Wärmetauschers beeinflußt werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Röhrchen beispielsweise als elektrische Heizelemente auszubilden.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Deckfläche des Gehäuses eine lösbar mit den Strangpreßprofilabschnitten befestigte Lüfterplatte aufweist, die die freie Fläche zwischen dem aus den zusammenstoßenden Strangpreßprofilabschnitten gebildeten Rahmenwerk vollständig überdeckt. Diese Lüfterplatte kann die Gaseinlaßöffnung aufweisen und ist vorzugsweise mit einer Ansaugdüse für den Ventilator versehen. Dadurch kann der Ventilator mit der Lüfterplatte eine leicht austauschbare vormontierte Baueinheit bilden. Vorzugsweise weist die Lüfterplatte, an deren Unterseite der Ventilator befestigt ist, eine Elektronikeinheit für eine Drehzahlregelung des Ventilators auf. Damit kann jedes einzelne Modul durch einen Datenaustausch über eine Schnittstelle (z. B. RS 232) zu einer übergeordneten Leitzentrale (GLT) auf die für die jeweilige Situation optimale Drehzahl geregelt werden. Die Regelungsstrategie kann demzufolge auf einem zentralen Computer (z. B. PC) in einem Programm abgelegt werden. Die Kalibrierung der Signale pro Modul kann lokal in jeder Elektronikeinheit in Form einer Kalibrierkurve gespeichert werden.

Um die erfindungsgemäße modulare Erzeugungseinheit in das Rahmenwerk einer Profildecke abgedichtet einsetzen zu können, empfiehlt es sich, im Bereich der Deckfläche und/oder des unteren Endes der Strangpreßprofilabschnitte eine Aufnahmenut für eine umlaufende Gehäusedichtung in das Strangpreßprofil einzuformen. Zweckmäßigerweise wird ein Aluminiumwerkstoff für die Strangpreßprofile verwendet. Grundsätzlich möglich wäre auch die Verwendung von Kunststoffen. Für bestimmte Einsatzfälle kann es zweckmäßig sein, die Innenoberfläche der Strangpreßprofilabschnitte mit geräuschdämmendem Material zu versehen. Dieses Material wir vorzugsweise angeklebt. Es ist jedoch auch möglich, das geräuschdämmende Material mittels spezieller Befestigungsmittel mit den Strangpreßprofilabschnitten zu verbinden. Hierzu können wiederum entsprechende Nuten oder Auflageflächen im Strangpreßprofil vorgesehen sein. Es besteht auch die Möglichkeit, das Schalldämmaterial auf das Aluminiumprofil direkt aufzuspritzen.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, die modulare Erzeugungseinheit zur Vorfilterung des zuzuführenden Gasstroms und zur Schonung des endständigen Filters mit einem speziellen Vorfiltermodul zu versehen. Dieses wird zweckmäßigerweise mit der Lüfterplatte verbunden, die hierzu spezielle Befestigungselement für die lösbare Befestigung dieses Vorfiltermoduls aufweist. Vorteilhaft wird ein solches Vorfiltermodul in entsprechender Weise wie das Gehäuse der modularen Erzeugungseinheit aus mit Gehrungsschnitten versehenen Teilstücken eines zweiten Strangpreßprofils gebildet, in dessen Deckflächenöffnung ein Vorfilterelement eingesetzt und gehalten ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Erzeugungseinheit,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Erzeugungseinheit,

Fig. 3 eine Abwandlung der Ausführung gem. Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses einer erfindungsgemäßen Erzeugungseinheit,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Erzeugungseinheit mit Vorfiltermodul,

Fig. 6 einen schematischen Teilschnitt durch ein Vorfiltermodul und

Fig. 7 eine bevorzugte Ausführung eines Strangpreßprofils.

In Fig. 4 ist in schematisierter Form das Gehäuse 1 einer erfindungsgemäßen modularen Erzeugungseinheit für gereinigte Gase dargestellt. Das quaderförmige Gehäuse besteht im wesentlichen aus vier mit Gehrungsschnitten versehenen Strangpreßprofilstücken 9 und einer Lüfterplatte 20, die eine Gaseinlaßöffnung 6 aufweist. Aus der schematischen Darstellung der Fig. 1 ist als Schnittbild erkennbar, daß die Strangprofilabschnitte 9 im Querschnitt im wesentlichen eine L-Form aufweisen. Der eine (vertikale) Schenkel des Strangprofilabschnitts 9 bildet jeweils eine Seitenwand 8 des Gehäuses 1 und der zweite (horizontale) Schenkel 10 einen Teil der Deckfläche 2 diese Gehäuses 1. Am freien Ende des Schenkels 10 ist die Lüfterplatte 20, die die Gaseinlaßöffnung 6 aufweist, in eine entsprechende Nut eingelegt. Wesentliches Kennzeichen der Erfindung ist die etwa bogenförmig verlaufende Strömungsleitfläche 11 im Bereich des Winkels des Strangpreßprofilabschnittes 9. In den Fig. 2 und 3 ist wiederum in schematisierter Form jeweils ein vollständiger Querschnitt durch die erfindungsgemäße Erzeugungseinheit dargestellt. In diesen Darstellungen ist auch ein Ventilator 3 wiedergegeben, der die Gasströmung erzeugen soll. Der Ventilator 3 ist in Fig. 2 durch Befestigungselemente gehalten, die unmittelbar mit den Strangprofilabschnitten 9 verbunden sind. Demgegenüber zeigt die Fig. 3 die bevorzugte Ausführungsform, bei der der Ventilator 3 mit der Lüfterplatte 20 zu einer vormontierten Baueinheit zusammengefaßt ist, die auch die Gaseinlaufdüse am Gaseinlaß 6 beinhaltet. Zweckmäßigerweise wird an der Lüfterplatte 20 auch eine in den Fig. 2 und 3 nicht dargestellte Elektronikeinheit angebracht, die zur Drehzahlregelung des Ventilators 3 dient. Die aus dem Ventilator 3, der als Radialmaschine ausgebildet ist, in horizontaler Richtung herausgeführte Gasströmung wird durch die Strömungsleitflächen 11 in druckverlustarmer Form in vertikaler Richtung nach unten umgelenkt, bewegt sich also auf das im unteren Teil des Gehäuses 1 angeordnete Filter 5 zu. Dieses Filter 5 liegt, wie dies auch der Fig. 1 zu entnehmen ist, unter Zwischenschaltung einer Dichtung unter Vorspannung an einer Auflagefläche 14 an, die an der Unterseite eines Vorsprungs 13 angeordnet ist, der integraler Bestandteil des Strangpreßprofilabschnitts 9 ist. Nach unten hin wird das Filter 5 unter Vorspannung durch ein Befestigungselement gehalten, das in einer angeformten Nut 15 auf der Innenseite der Seitenwand 8 in das Strangpreßprofil eingesetzt ist. Die Unterseite 4 des Gehäuses 1 bzw. des Filters 5 bildet die Gasauslaßöffnung 7.

Um die Strömung des Gases möglichst gleichmäßig über die gesamte Durchtrittsfläche des Filters 5 zu verteilen, ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung in den Fig. 2 und 3 jeweils eine Strömungsleiteinrichtung 18 vorgesehen, die in einer Nut 19 an der Innenseite der Seitenwände 8 gelagert ist. Diese Strömungsleiteinrichtung 18 besteht aus einer Vielzahl von flächenartig mit Abstand zueinander und nebeneinander (im wesentlichen parallel) angeordneten Röhrchen, wobei diese Fläche etwa trichterartig nach innen zur Gehäusehochachse geneigt ausgeführt ist. Dadurch wird eine Hinlenkung der Gasströmung in den mittleren Bereich des Filters 5 gefördert. Zur Beeinflussung der Temperatur des durchströmenden Gases können diese Röhrchen der Strömungsleiteinrichtung 18 von einem Heiz- oder Kühlmedium durchströmt werden. Die zusätzliche Strömungsleiteinrichtung 18 bewirkt mit ihren Röhrchen, daß sich die im inneren des Gehäuses 1 entstehenden Gaswirbel wie an einem Gitter ausrichten, so daß das Filter 5 (z. B. Hochleistungsschwebstoffilter) optimal angeblasen wird. Außerdem erlaubt diese Einrichtung eine Optimierung des statischen Drucks über dem Druckraum des Filters 5, wodurch das Abströmverhalten des Gases vergleichmäßigt wird. Alternativ kann obige Einrichtung zur Vergleichmäßigung der Strömung auch durch ein feinmaschiges Gewebe oder andere Einbauten ersetzt werden.

Die bevorzugte Ausführungsform eines Strangpreßprofils für das Gehäuse 1 ist in Fig. 7 näher dargestellt. Funktionsgleiche Teile des Strangpreßprofils sind mit demselben Bezugszeichen versehen worden wie in den Fig. 1 bis 3, so daß insoweit auf die hierzu bereits vorstehend gegebenen Erläuterungen verwiesen werden kann und lediglich auf die zusätzlichen Ausbildungen näher einzugehen ist. Man erkennt, daß dieses Strangpreßprofil nicht nur im oberen Bereich mit der Strömungsleitfläche 11 sondern auch im unteren Bereich, in dem das in Fig. 7 nicht dargestellte Filter anzuordnen ist, als Hohlprofil ausgeführt ist. Letzteres hat Vorteile im Hinblick auf die Verbindung der einzelnen Strangpreßprofilabschnitte 8 untereinander, wenn diese wie im vorliegenden Fall durch Schraubverbindungen erfolgen soll. Durch die Hohlprofilform werden nämlich die einzusetzenden Schrauben auf der Innenseite des Strangpreßprofils vollständig abgedeckt, so daß die Montage bzw. Demontage des Filters 5 durch vorstehende Schrauben in keiner Weise beeinträchtigt wird.

Der dargestellte Strangpreßprofilabschnitt 9 weist im oberen, mittleren und unteren Teil seines vertikalen Schenkels an der Innenseite jeweils eine hinterschnittene Nut 12 auf. In halber Höhe dieser Nut 12 verläuft auf der Außenseite der Seitenwand 8 jeweils eine Einkerbung 17. Wenn nun einzelne Strangprofilabschnitte 9 mit Gehrungsschnitten versehen und auf die passende Länge zugeschnitten entsprechend der Darstellung in Fig. 4 zusammengebaut werden sollen, werden in die stirnseitig offenen Nuten 12 Montagewinkel (hier 90°-Winkel) mit einer der Nutform entsprechenden Querschnittsform eingesteckt und die Strangpreßprofilabschnitte 9 zu einem Rahmenwerk zusammengeschoben. Zur gasdichten Abdichtung der Fugen im Bereich der Gehrungsschnitte empfiehlt sich die Einbringung elastischer Dichtstoffe oder Klebemittel. Der feste Verbund zwischen den Strangpreßprofilabschnitten 9 wird dadurch hergestellt, daß von außen in entsprechende Bohrungen des jeweiligen Strangpreßprofilabschnitts und des eingesteckten Montagewinkels Schrauben eingesetzt werden. Hierzu kann die Bohrung im Montagewinkel jeweils als Gewindebohrung ausgeführt sein. Bevorzugt wird jedoch die Verwendung von Blechschrauben oder Schrauben mit selbstschneidenden Gewinden. Die bereits erwähnten Einkerbungen 17 dienen dazu, die richtige Höhe der von außen anzubringenden Bohrungen bezüglich der innenliegenden Nuten 12 anzuzeigen. Im unteren Bereich, in der das Filter 5 eingesetzt wird, erkennt man im Strangpreßprofilabschnitt 9 eine Längsnut 16, die für die Aufnahme eines Dichtungselements bestimmt ist. Wenn die Strangpreßprofilabschnitte 9 zu einem Rahmenwerk im Sinne der Fig. 4 zusammengesetzt sind, bilden die Längsnuten 16 eine umlaufende Nut, in die z. B. eine entsprechende Ringdichtung eingesetzt werden kann, die gegen das Filter 5 gasdicht abdichtet, wenn das Filter 5 in geeigneter Weise unter Vorspannung gegen das Dichtungsband gedrückt wird. Hierzu sind nicht dargestellte Befestigungselemente vorgesehen, die in die ebenfalls umlaufende Nut 15 am unteren Ende des Strangpreßprofilabschnitts 9 einsteckbar sind. Das in die Längsnut 16 einzusetzende Dichtungselement, das in Fig. 1 bis 3 schematisch angedeutet ist, verhindert einen Leckagestrom zwischen dem Filter 5 und den Seitenwänden 8 der Erzeugungseinheit. Die erfindungsgemäße Erzeugungseinheit läßt sich ohne Probleme in das Rahmenwerk einer Rasterdecke einsetzen. Um auch gegenüber diesem Rahmenwerk der Rasterdecke eine sichere Abdichtung zu gewährleisten, ist in Fig. 7 im Bereich des unteren Endes des Strangpreßprofils 9 durch einen Rücksprung in der ansonsten im wesentlichen völlig glatten äußeren Oberfläche der Seitenwand 8 eine Auflagefläche geschaffen, in die das Rahmenwerk der Rasterdecke tragend eingreifen kann. Diese Auflagefläche ist wiederum mit einer Aufnahmenut 22 für ein Dichtungselement versehen worden, um eine völlig gasdichte Verbindung zum Rahmenwerk zu gewährleisten. Für den Fall, daß die erfindungsgemäße Erzeugungseinheit von unten in ein Rahmenwerk einer Rasterdecke eingehängt werden soll, kann eine entsprechende Aufnahmenut 21 im Bereich der Deckfläche 2 vorgesehen sein, wie dies in den Fig. 1 bis 3 exemplarisch dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung in wiederum schematischer Form. Gegenüber Fig. 4 unterscheidet sich diese Ausführungsform dadurch, daß auf der Deckfläche 2 des Gehäuses 1 im Bereich der Gaseinlaßöffnung ein Vorfiltermodul 23 angeordnet ist, das eine Vorfilterung des zugeführten Gasstroms und damit eine Schonung des eigentlichen Filterelements des Filters 5 bewirken soll. Zweckmäßigerweise wird das Vorfiltermodul 23 in ähnlicher Ausführung wie das Gehäuse 1 aus einem Strangpreßprofil 25 hergestellt, wobei wiederum entsprechende Teilstücke mit Gehrungsschnitten versehen und zusammengesteckt werden. Eine mögliche Form für ein hierfür geeignetes Strangpreßprofil geht aus Fig. 6 hervor. Das Vorfilterelement ist mit dem Bezugszeichen 24 versehen und wird über ein Dichtungselement im Bereich seiner Auflagestelle innerhalb des von dem Strangpreßprofil 25 gebildeten Rahmenwerks abgedichtet gehalten. Das Vorfilterelement 23 wird, wie dies ebenfalls der Fig. 6 entnehmbar ist, über ein Dichtungselement nach Einbau auf der Deckfläche 2 des Gehäuses 1 abgedichtet befestigt.

Die durch die Erfindung geschaffene modulare Erzeugungseinheit für gereinigte Gase bringt wesentliche Fortschritte im Hinblick auf eine Optimierung der Strömung innerhalb der Erzeugungseinheit und im Hinblick auf die Montierbarkeit mit sich. Besonders wesentlich ist es, daß die Bauweise die Herstellung von Modulen mit praktisch beliebiger Größe aus demselben Halbzeug ermöglicht. Gegenüber bekannten Konstruktionen wird das Gewicht der Erzeugungseinheit wesentlich vermindert. Die Einbeziehung von Bauelementen zur Klimatisierung, d. h. insbesondere zur Beeinflussung der Temperatur des Gasstroms ist problemlos möglich. Im Bedarfsfall können ohne weiteres auf der Innenseite des Gehäuses Beläge zur Geräuschdämmung angebracht werden. Durch die außerordentlich vereinfachte Montage des Gehäuses ergeben sich deutliche Kostenvorteile, die die Anwendung der Reinraumtechnik in Bereichen ermöglicht, in denen dies aus Kostengründen bisher unterblieben ist. In diesem Zusammenhang ist insbesondere auch auf die Verminderung der Betriebskosten bei Einsatz von dezentral angeordneten Erzeugungseinheiten für einen reinen Gasstrom anstelle von zentralen Großanlagen hinzuweisen. Die Betriebskosten lassen sich nämlich dadurch reduzieren, daß die erfindungsgemäßen Erzeugungseinheiten entsprechend der geforderten Reinheit und der geforderten Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms einzeln eingestellt und geregelt werden können, so daß der Energieverbrauch auf das unbedingt notwendige Maß vermindert werden kann. Bei der lokalen Gasaufbereitung (d. h. insbesondere bei der Luftaufbereitung) ist von vornherein eine Verminderung der insgesamt zu überwindenden Druckverluste gegenüber einem zentralen System (durch Kanalsystem und Einbauten) gegeben. Dadurch wird der elektrische Energieverbrauch pro cm³ gereinigten Gases drastisch reduziert. Hierbei spielt es eine wesentliche Rolle, daß die Strömungsgeschwindigkeit in erster Näherung quadratisch zum Anwachsen der Energiekosten beiträgt. Bei einer Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit z. B. um 30% ergibt sich etwa eine Halbierung der Kosten an elektrischer Antriebsenergie. In diesem Zusammenhang spielt es auch eine wesentliche Rolle, daß die Strömungsumlenkung innerhalb der modularen Erzeugungseinheit durch das Vorsehen von Strömungsleitflächen an den Wänden des Gehäuses verlustarm erfolgen kann. Diese Strömungsleitflächen sind unmittelbar Bestandteil des zur Herstellung der Gehäusewände benutzten Strangpreßprofils, so daß jeglicher zusätzliche Herstellungs- und Montageaufwand hierfür sich erübrigt.

Claims (27)

1. Modulare Erzeugungseinheit für gereinigte Gase, insbesondere gereinigte Luft, mit einem im wesentlichen prismatischen, insbesondere quaderförmigen, Gehäuse (1) mit einer Deckfläche (2), Seitenwänden (8) und einer der Deckfläche (2) gegenüberliegenden Unterseite (4), ferner mit einem in die eine Gaseinlaßöffnung (6) aufweisende Deckfläche (2) eingelassenen und als Radialmaschine ausgebildeten Ventilator (3) und mit einem an der Unterseite (4) angeordneten Filter (5), das die Gasauslaßöffnung (7) bildet, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Seitenwände (8) des Gehäuses (1) aus aneinanderstoßenden Abschnitten (9) eines einheitlichen Strangpreßprofils gebildet sind,
• - daß das Strangpreßprofil als Hohlprofil und im Querschnitt (nach außen hin) im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, wobei die dem einen Schenkel (10) der L-Form zugeordnete Außenoberfläche der Strangpreßprofilabschnitte (9) einen Teil der Deckfläche (2) des Gehäuses (1) bildet,
• - daß auf der Innenseite der L-förmigen Strangpreßprofilabschnitte (9) als Bestandteil des Strangpreßprofils eine Strömungsleitfläche (11) angeformt ist, die einen radial vom Ventilator (3) abströmenden Gasstrom in axiale Richtung auf das Filter (5) umlenkt, und
• - daß die Stoßstellen der Strangpreßprofilabschnitte (9) als Gehrungsschnitte ausgeführt sind.

2. Erzeugungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitfläche (11) als großdimensionierte Hohlkehle im Winkel der L-Form ausgebildet ist.

3. Erzeugungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius r der Wölbung der Hohlkehle in der Größenordnung der Länge des zur Deckfläche (2) gehörigen Schenkels (10) der L-Form des Strangpreßprofils liegt.

4. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil im Bereich des die Seitenwände (8) bildenden Teils der L-Form auf der Innenseite mindestens eine, insbesondere drei hinterschnittene Nuten (12) aufweist, in die Montagewinkel einsteckbar und mit den zusammenstoßenden Strangpreßprofilabschnitten verschraubbar sind.

5. Erzeugungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil an der Außenseite der Seitenwände (8) in Höhe der Nuten (12) zur Markierung der Nutlängsachse jeweils eine durchgehende Einkerbung (17) aufweist.

6. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des Strangpreßprofils am unteren Ende des die Seitenwände (8) bildenden Teils der L-Form eine Nut (15) zur Aufnahme eines Befestigungselements für das Filter (5) angeformt ist.

7. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des Strangpreßprofils mit Abstand vom unteren Ende des die Seitenwand (8) bildenden Teils der L-Form ein im wesentlichen senkrecht zur Seitenwand (8) vorstehender Vorsprung (13) als Anlagefläche (14) für das Filter (5) angeformt ist.

8. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil in der Anlagefläche (14) für das Filter (5) eine durchgehende Längsnut (16) zur Aufnahme eines Dichtungselements aufweist.

9. Erzeugungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement für die Längsnut (16) als "Schwert" einer Fluiddichtung ausgebildet ist.

10. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum unterhalb des Ventilators (3) und oberhalb des Filters (5) über den Strömungsquerschnitt des Gehäuses (1) eine Strömungsleiteinrichtung (18) zur gleichmäßigen Verteilung der Gasströmung über den Querschnitt des Filters (5) angeordnet ist.

11. Erzeugungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleiteinrichtung (18) als flächenhaftes Gitterwerk aus voneinander beabstandeten Röhrchen ausgebildet ist.

12. Erzeugungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleiteinrichtung (18) aus einem Gewebe besteht.

13. Erzeugungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Gitterwerks symmetrisch zur Drehachse des Ventilators (5) geneigt ist.

14. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des Strangpreßprofils eine durchgehende Nut oder Auflagefläche (19) zur Befestigung der Strömungsleiteinrichtung (18) angeordnet ist.

15. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrchen von einem Heiz- oder Kühlmedium durchströmbar sind oder als elektrische Heizelemente ausgebildet sind.

16. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrchen einen ovalen Querschnitt besitzen.

17. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfläche (2) des Gehäuses (1) eine lösbar mit den Strangpreßprofilabschnitten (9) befestigte Lüfterplatte (20) aufweist, die die freie Fläche zwischen dem Rahmenwerk der Strangpreßprofilabschnitte (9) vollständig überdeckt.

18. Erzeugungseinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterplatte (20) die Gaseinlaßöffnung (6) aufweist und mit einer Ansaugdüse für den Ventilator (3) versehen ist.

19. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (3) an der Unterseite der Lüfterplatte (20) befestigt ist und eine Elektronikeinheit für eine Drehzahlregelung des Ventilators (3) auf der Lüfterplatte (20) angeordnet ist.

20. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Deckfläche (2) und/oder des unteren Endes der Strangpreßprofilabschnitte (9) eine Aufnahmenut (21, 22) für eine umlaufende Gehäusedichtung eingeformt ist.

21. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil aus einem Aluminium-Werkstoff oder aus Kunststoff besteht.

22. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche der Strangpreßprofilabschnitte (9) mit geräuschdämmendem Material versehen ist.

23. Erzeugungseinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das geräuschdämmende Material angeklebt ist.

24. Erzeugungseinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das geräuschdämmende Material auf die Innenoberfläche der Strangpreßprofilabschnitte (9) aufgespritzt ist.

25. Erzeugungseinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil Aufnahmenuten für die Anbringung von Elementen aus Geräuschdämmungsmaterial aufweist.

26. Erzeugungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterplatte (20) Befestigungselemente für die lösbare Befestigung eines Vorfiltermoduls (23) aufweist.

27. Erzeugungseinheit nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorfiltermodul (23) in entsprechender Weise wie das Gehäuse (1) aus mit Gehrungsschnitten versehenen Teilstücken eines zweiten Strangpreßprofils (25) gebildet ist, in dessen Deckflächenöffnung ein Vorfilterelement (24) eingesetzt ist.