DE202012101230U1

DE202012101230U1 - Einrichtung zur Qualitätsprüfung von hocheffizienten Partikelfiltern für die Luft von Rein- und Reinsträumen

Info

Publication number: DE202012101230U1
Application number: DE201220101230
Authority: DE
Original assignee: Topas Technologie Orientierte Partikel Analysen und Sensortechnik GmbH; Topas Technologie-Orientierte Partikel- Analysen- und Sensortechnik GmbH
Current assignee: Topas Technologie Orientierte Partikel Analysen und Sensortechnik GmbH; Topas Technologie-Orientierte Partikel- Analysen- und Sensortechnik GmbH
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2022-04-05

Abstract

Einrichtung zur Qualitätsprüfung von hocheffizienten Partikelfiltern (15) für die Luft von Rein- und Reinsträumen mit – einer Erzeugungseinheit (2) eines Prüfvolumenstromes aus angesaugter Umgebungsluft (1), – einer Anströmleitung (6) mit einem Aerosolgenerator (3) und einer anströmseitigen Aerosolprobennahme (5) an der Erzeugungseinheit (2), – über jeweils ein erstes Schaltventil (7) und einen Einlass mit der Anströmleitung (6) verbundenen öffenbaren Kammern (8) für jeweils einen Partikelfilter (15), – einer mit einer abströmseitigen Aerosolprobennahme (11) versehenen Abströmleitung (10), wobei der Auslass jeder Kammer (8) über jeweils ein zweites Schaltventil (9) mit der Abströmleitung (10) verbunden ist, – wenigstens einem Messgerät (13) zur Bestimmung der Herabsetzung der Aerosolkonzentration bei Durchströmung des Partikelfilters (15) und – einer Steuereinrichtung für wenigstens die Erzeugungseinheit (2), den Aerosolgenerator (3), die ersten Schaltventile (7) und die zweiten Schaltventile (9).

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Qualitätsprüfung von hocheffizienten Partikelfiltern für die Luft von Rein- und Reinsträumen.
Durch die Druckschrift DE 198 16 489 B4 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen der Filtereffizienz von für den Einsatz in einer Reinraumumgebung bestimmten Gewebe bekannt. Die Vorrichtung besteht aus einer Kammer für eine zu prüfende Gewebeprobe, an die ein Gasionisierer und ein Partikelgenerator jeweils über ein Ventil angekoppelt sind. Weiterhin ist die Kammer mit einer Partikelzählvorrichtung, mit der die Gesamtzahl der in das System durch den Partikelgenerator eingeleiteten Partikel und die Anzahl der die Gewebeprobe durchdringenden Partikel zählbar sind. Das durch den angeschlossenen Gasionisator eingeleitete ionisierte Gas dient dem Entfernen statischer Aufladungen und unerwünschter Partikel aus der Kammer.
Die Druckschrift DE 42 15 783 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Feststellen der Filtrationswirkung von Filtern zur Filtration von Luft, Gasen oder Flüssigkeiten an Füll- und Verschließmaschinen oder dergleichen, insbesondere bei der Sterilluftaufbereitung mit Hilfe eines in das Sterilluftsystem der Füll- und Verschließmaschine integrierbaren Filtersystems. Dieses weist einen Aerosolerzeuger und ein Partikelmessgerät auf, wobei die eine Seite des Filters mit einem Prüfaerosol beaufschlagt und auf der anderen Seite des Filters eine Partikelmessung im austretenden Luftstrom vorgenommen wird. Diese Vorrichtungen sind auf die Prüfung eines Filters beschränkt. Der Prüfprozess muss für jeden neuen Filter unterbrochen werden, so dass sich daraus lange Prüfzeiten ergeben.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Qualität von Partikelfiltern einfach und ökonomisch günstig zu prüfen.
Diese Aufgabe wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die Einrichtungen zur Qualitätsprüfung von hocheffizienten Partikelfiltern für die Luft von Rein- und Reinsträumen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass Partikelfilter einfach und ökonomisch prüfbar sind.
Dazu weist eine Einrichtung

– eine Erzeugungseinheit eines Prüfvolumenstromes aus angesaugter Umgebungsluft,
– eine Anströmleitung mit einem Aerosolgenerator und einer anströmseitigen Aerosolprobennahme an der Erzeugungseinheit,
– über jeweils ein erstes Schaltventil und einen Einlass mit der Anströmleitung verbundene öffenbare Kammern für jeweils einen Partikelfilter,
– eine mit einer abströmseitigen Aerosolprobennahme versehenen Abströmleitung, wobei der Auslass jeder Kammer über jeweils ein zweites Schaltventil mit der Abströmleitung verbunden ist,
– ein über eine Vorrichtung zur Probennahmeumschaltung mit entweder der anströmseitigen Aerosolprobenahme oder der abströmseitigen Aerosolprobenahme verbundenes Partikelzählgerät und
– eine Steuereinrichtung für wenigstens die Erzeugungseinheit, den Aerosolgenerator, die ersten Schaltventile und die zweiten Schaltventile auf.

Filter für die Abscheidung von Partikeln aus Luft werden zur Qualitätsprüfung mittels eines geeigneten Aerosols geprüft. Dazu wird der Partikelfilter mit einem definierten Prüfaerosol und dem nominalen Volumenstrom des Partikelfilters durchströmt. Dieser Prüfvolumenstrom wird durch die Erzeugungseinheit zum Verdichten von Umgebungsluft mit einer anschließenden Mess- und Regeleinheit für den Volumenstrom bereitgestellt. Das Prüfaerosol wird mit einem Aerosolgenerator erzeugt und dem Prüfluftstrom zugemischt. Bei der Qualitätsprüfung von Partikelfiltern kommt es vor allem darauf an, die Prüfung innerhalb einer vorgegebenen Taktzeit zu realisieren. Ein wesentlicher Anteil der Taktzeit wird durch das Ein- und Ausbringen des Prüflings in die Prüfeinrichtung beansprucht, insbesondere dann, wenn aufgrund eines vertretbaren Kostenrahmens dieser Vorgang manuell durchgeführt wird.
Die Partikelfilter nacheinander in die Einrichtung und damit in den Aerosolstrom einzubringen, wird bei der Einrichtung zur Qualitätsprüfung teilweise aufgehoben. Die Prüfung sowie das Ein- und Ausbringen des Prüflings in die Einrichtung wird zeitlich parallel realisiert. Dazu sind die Kammern für jeweils eine Partikelfilter als Prüfling vorteilhafterweise parallel angeordnet. Die Kammern besitzen jeweils eine Aufnahme zur Platzierung eines Partikelfilters. Die Kammern und die darin platzierten Partikelfilter können mittels der Anströmleitung, der ersten Schaltventile, der zweiten Schaltventile und der Abströmleitung wahlweise in den Aerosolstrom eingeschleift werden. Die Anström- und die Abströmleitung sind gemeinsame Rohrleitungen für die Kammern.
Erfolgt in einer Kammer die Prüfung des darin platzierten Partikelfilters, so können in einer oder mehreren weiteren Kammern Prüflinge ein- oder ausgebracht werden. Nach erfolgter Prüfung wird auf eine Kammer umgeschaltet, in der ein Prüfling vorher eingebracht wurde. Die Prüfung des nächsten Prüflings kann nach Umschalten des Aerosolstromes ohne Unterbrechung desselben mit minimierten Anfahr- und Stabilisierungsprozessen für das Aerosol fortgesetzt werden. Das Ausbringen eines geprüften Prüflings erfolgt zeitgleich mit der Prüfung des nächsten Prüflings. Durch diese parallelen Prozesse wird insgesamt die Taktzeit verkürzt und der Durchlass der Einrichtung zur Qualitätsprüfung an Prüflingen je Zeiteinheit erhöht.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass falls bei wiederkehrenden Abläufen in Form der Prüfung der Prüflinge außerplanmäßige Abläufe hinzukommen. Letzteres ist beispielsweise eine Reparatur fehlerhafter Prüflinge direkt in der Kammer. Durch das Bestücken mehrerer Kammern mit Prüflingen wird auch dann Taktzeit gewonnen, um diese außerplanmäßigen Abläufe durchzuführen.
Der für das angegebene Prinzip einer Einrichtung zur Qualitätsprüfung notwendige Mehraufwand ist begrenzt, da vor allem die kostenintensiven Komponenten der Prüfeinrichtung, wie die Erzeugungseinheit für den Volumenstrom und das Messgerät besser ausgelastet werden. Die prinzipbedingt mehrfach vorhandenen Kammern sind im Gegensatz dazu kostengünstige Baugruppen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 7 angegeben.
Die Kammer besitzt nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 2 zum Öffnen einen Deckel oder eine Klappe. Damit ist der Innenraum für die Entnahme und das Einbringen eines Partikelfilters einfach zugänglich.
Der Einlass und der Auslass sind nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 3 jeweils an einem fixierten Bestandteil der Kammer angeordnet. Damit sind der Einlass und der Auslass kein Bestandteil des Deckels oder der Klappe. Damit ist eine einfache Handhabung bei dem Wechsel der Partikelfilter gegeben.
Der Aerosolgenerator ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 4 an einen als Mischstrecke wirkenden Bereich in Strömungsrichtung vor den ersten Schaltventilen der Anströmleitung angekoppelt. Damit ist eine gleichmäßige Zufuhr des Prüfvolumenstromes an die Kammern gewährleistet.
Nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 5 ist

– eine Vorrichtung zur Probennahmeumschaltung mit entweder der anströmseitigen Aerosolprobenahme oder der abströmseitigen Aerosolprobenahme verbindbar,
– die Vorrichtung zur Probennahmeumschaltung mit einem Partikelzählgerät als Messgerät zur Bestimmung der Herabsetzung der Aerosolkonzentration bei Durchströmung des Partikelfilters verbunden und
– die Steuereinrichtung mit der Vorrichtung zur Probennahmeumschaltung und dem Partikelzählgerät zusammengeschaltet.

Damit wird die Herabsetzung der Aerosolkonzentration bei Durchströmung des Partikelfilters mittels Verrechnung der anströmseitigen und abströmseitigen Aerosolkonzentration bestimmt.
Die anströmseitige Aerosolprobenahme ist dazu nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 6 in Strömungsrichtung des Prüfvolumenstromes vor den ersten Schaltventilen angeordnet.
Die abströmseitige Aerosolprobenahme ist dazu nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 7 in Strömungsrichtung des Prüfvolumenstromes nach den zweiten Schaltventilen angeordnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Einrichtung zur Qualitätsprüfung von hocheffizienten Partikelfiltern für die Luft von Rein- und Reinsträumen und
2 eine Kammer für einen Partikelfilter.
Eine Einrichtung zur Qualitätsprüfung von hocheffizienten Partikelfiltern 15 für die Luft von Rein- und Reinsträumen besteht im Wesentlichen aus einer Erzeugungseinheit 2 eines Prüfvolumenstromes aus angesaugter Umgebungsluft 1, einem Aerosolgenerator 3, einer anströmseitigen Aerosolprobennahme 5, einer Anströmleitung 6, ersten Schaltventilen 7, Kammern 8, zweiten Schaltventilen 9, einer Abströmleitung 10, einer abströmseitigen Aerosolprobenahme 11, einer Vorrichtung 12 zur Probennahmeumschaltung, einem Partikelzählgerät 13 als Messgerät 13 zur Bestimmung der Herabsetzung der Aerosolkonzentration bei Durchströmung des Partikelfilters 15 und einer Steuereinrichtung.
Die 1 zeigt eine Einrichtung zur Qualitätsprüfung von hocheffizienten Partikelfiltern 15 für die Luft von Rein- und Reinsträumen in einer prinzipiellen Darstellung.
An die Erzeugungseinheit 2 des Prüfvolumenstromes aus angesaugter Umgebungsluft 1 ist die Anströmleitung 6 nachgeordnet. An diese ist der Aerosolgenerator 3 angekoppelt, wobei ein Bereich der Anströmleitung 6 gleichzeitig eine Mischstrecke 4 für die Partikel in den Volumenstrom aus der Erzeugungseinheit 2 darstellt. Nach der Mischstrecke 4 befindet sich die anströmseitige Aerosolprobennahme 5.
In Strömungsrichtung des Partikelvolumenstromes nach der Aerosolprobenahme 5 sind nacheinander die Kammern 8 angeordnet, wobei jeweils eine Kammer 8 über ihren Einlass und ein erstes Schaltventil 7 mit der Anströmleitung 6 verbunden ist.
Die Auslässe der Kammern 8 sind jeweils über ein zweites Schaltventil 9 mit der Abströmleitung 10 verbunden.
In Strömungsrichtung des einen Partikelfilter 15 passierten Partikelvolumenstromes befindet sich nach dem letzten zweiten Schaltventil 9 die abströmseitige Aerosolprobenahme 11. Diese ist weiterhin mit einer Abluftleitung 14 verbunden.
Die anströmseitige Aerosolprobenahme 5 und die abströmseitige Aerosolprobenahme 11 sind mit der Vorrichtung 12 zur Probennahmeumschaltung verbunden, die weiterhin mit dem Partikelzählgerät 13 als Messgerät 13 zur Bestimmung der Herabsetzung der Aerosolkonzentration bei Durchströmung des Partikelfilters 15 verbunden ist.
Die Steuereinrichtung ist mit der Erzeugungseinheit 2, dem Aerosolgenerator 3, der anströmseitigen Aerosolprobennahme 5, den ersten Schaltventilen 7, den zweiten Schaltventilen 9, der abströmseitigen Aerosolprobenahme 11, der Vorrichtung 12 zur Probennahmeumschaltung und dem Partikelzählgerät 13 so zusammengeschaltet, dass die Herabsetzung der Aerosolkonzentration bei Durchströmung des Partikelfilters 15 mittels Verrechnung der anströmseitigen und abströmseitigen Aerosolkonzentration bestimmt wird.
Eine Kammer 8 weist den Einlass, den Auslass und eine Aufnahme für einen Partikelfilter 15 als Prüfling 15 auf.
Die 2 zeigt eine Kammer 8 für einen Partikelfilter 15 in einer prinzipiellen Darstellung.
Die Kammer 8 besteht aus einem fixierten Bestandteil 16 und einem beweglichen Bestandteil 17. Letzteres ist beispielsweise ein Deckel oder eine Klappe zum Öffnen der Kammer 8. Der Einlass und der Auslass sind jeweils an dem fixierten Bestandteil 16 der Kammer 8 angeordnet.
Bezugszeichenliste

1: angesaugte Umgebungsluft
2: Erzeugungseinheit
3: Aerosolgenerator
4: Mischstrecke
5: anströmseitige Aerosolprobenahme
6: Anströmleitung
7: erstes Schaltventil
8: Kammer
9: zweites Schaltventil
10: Abströmleitung
11: abströmseitig Aerosolprobenahme
12: Vorrichtung zur Probenahmeumschaltung
13: Messgerät/Partikelzählgerät
14: Abluftleitung
15: Partikelfilter/Prüfling
16: fixierter Bestandteil
17: beweglicher Bestandteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19816489 B4 [0002]
DE 4215783 A1 [0003]

Claims

Einrichtung zur Qualitätsprüfung von hocheffizienten Partikelfiltern (15) für die Luft von Rein- und Reinsträumen mit – einer Erzeugungseinheit (2) eines Prüfvolumenstromes aus angesaugter Umgebungsluft (1), – einer Anströmleitung (6) mit einem Aerosolgenerator (3) und einer anströmseitigen Aerosolprobennahme (5) an der Erzeugungseinheit (2), – über jeweils ein erstes Schaltventil (7) und einen Einlass mit der Anströmleitung (6) verbundenen öffenbaren Kammern (8) für jeweils einen Partikelfilter (15), – einer mit einer abströmseitigen Aerosolprobennahme (11) versehenen Abströmleitung (10), wobei der Auslass jeder Kammer (8) über jeweils ein zweites Schaltventil (9) mit der Abströmleitung (10) verbunden ist, – wenigstens einem Messgerät (13) zur Bestimmung der Herabsetzung der Aerosolkonzentration bei Durchströmung des Partikelfilters (15) und – einer Steuereinrichtung für wenigstens die Erzeugungseinheit (2), den Aerosolgenerator (3), die ersten Schaltventile (7) und die zweiten Schaltventile (9).
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (8) zum Öffnen einen Deckel oder eine Klappe besitzt.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass und der Auslass jeweils an einem fixierten Bestandteil (16) der Kammer (8) angeordnet sind.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aerosolgenerator (3) an einen als Mischstrecke (4) wirkenden Bereich in Strömungsrichtung vor den ersten Schaltventilen (7) der Anströmleitung (6) angekoppelt ist.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (12) zur Probennahmeumschaltung mit entweder der anströmseitigen Aerosolprobenahme (5) oder der abströmseitigen Aerosolprobenahme (11) verbindbar ist, dass die Vorrichtung (12) zur Probennahmeumschaltung mit einem Partikelzählgerät (13) als Messgerät (13) zur Bestimmung der Herabsetzung der Aerosolkonzentration bei Durchströmung des Partikelfilters (15) verbunden ist und dass die Steuereinrichtung so mit der Vorrichtung (12) zur Probennahmeumschaltung und dem Partikelzählgerät (13) zusammengeschaltet ist, dass die Herabsetzung der Aerosolkonzentration bei Durchströmung des Partikelfilters (15) mittels Verrechnung der anströmseitigen und abströmseitigen Aerosolkonzentration bestimmt wird.
Einrichtung nach Schutzanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die anströmseitige Aerosolprobenahme (5) in Strömungsrichtung des Prüfvolumenstromes vor den ersten Schaltventilen (7) angeordnet ist.
Einrichtung nach Schutzanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die abströmseitige Aerosolprobenahme (11) in Strömungsrichtung des Prüfvolumenstromes nach den zweiten Schaltventilen (9) angeordnet ist.