DE2529908A1

DE2529908A1 - Maintenance of constant flow in air purification plants - using calibrated relationship between flow and suction pressure of fan

Info

Publication number: DE2529908A1
Application number: DE19752529908
Authority: DE
Inventors: Manfred Paul Wurst
Original assignee: Meissner and Wurst GmbH and Co
Current assignee: Meissner and Wurst GmbH and Co
Priority date: 1975-07-04
Filing date: 1975-07-04
Publication date: 1977-01-27

Abstract

Process consists of calibrating the relationship between the suction pressure in the fan inlet duct and the air throughput. The suction pressure can then be used as control parameter for the throughput. A pressure tapping is located in the suction line connected to an external indicator. The tapping is arranged in the edge of the duct just beside the fan. For air purifiers, esp. associated with clean space units. The measurements of significant air flows is difficult unless hor wire or vane anemometers are used. These are not suitable for use by an operator. The system described gives the operator a simple direct reading to control.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Konstanthalten des Volumenstromes bei Luftreinitingsgeräten, insbesondere Reinraumgeräten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konstanthalten des Volumenstromes bei Luftreinigungsgeraten, insbesondere Reinraumgeräten, mit wenigstens einem Filter und einem Geblase, so-wie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Method and device for keeping the volume flow constant Air cleaning devices, in particular clean room devices The invention relates to a method to keep the volume flow constant in air purification devices, especially clean room devices, with at least one filter and a blower, as well as a device for implementation of the procedure.

Bei stationären oder transporbablen Luftreiningsgeräten, so insbesondere Reinraumgeräten, wird bei laminarer Austrittsströmung und geringen hussrittsgescnindiwkeiten ein konstanter Volumenstrom angestrebt. Die Konstanz des Volumenstromes wird aber durch FIlterverunreinigungen beeinträchtigt, da sich mit zunehmender Verunreinigung des Filters - es finden für Reinraumgerate meist Schwebstoffilter Verwendung -eine Erhöhung des buftwiderstandes des Filters und damit eine Verminderung der Luftgeschwindigkeit und in entsprechender eie des Volumenstromes ergibt.In the case of stationary or transportable air cleaning devices, in particular Clean room devices, with laminar outlet flow and low hussrittsgescnindiwkeiten A constant volume flow is aimed for. The constancy of the volume flow is, however impaired by filter contamination, as the level of contamination increases of the filter - HEPA filters are mostly used for clean room devices Increase in the air resistance of the filter and thus a reduction in air speed and results in a corresponding eie of the volume flow.

Um die mit der Verringerung des Volumenstromes bedingten Nachteile für derartige Geräte zu vermeiden, muß der Volumenstrom kontrolliert werden. Dies ist bislang in regelm:ißigen Zeitabständen von beispielsweise einigen Wochen mit entsprechenden Meßger,:ften geschehen und war jeweils mit einem betrachtlichen Aufwand verbunden.About the disadvantages associated with the reduction in the volume flow To avoid such devices, the volume flow must be controlled. this has so far been with at regular intervals of, for example, a few weeks appropriate measuring devices, and was each time with a considerable expenditure tied together.

Im Einblick auf den angestrebten laminaren Volumenstrom und die dadurch bedingte niedrige Strömungsgeschwindigkeit von etwa 0,5 m pro Sekunde ergibt sich bei derartigen Geraten nämlich ein dynamischer Druck von weniger als 0,01 kp/qn.With an insight into the desired laminar volume flow and the resulting conditional low flow velocity of about 0.5 m per second results with such devices namely a dynamic pressure of less than 0.01 kp / qn.

Dieser ist mit herkömmlichen Geraten, also zum Beispiel mittels eines Druckmanometers, schon von der Größenordnung her nicht mehr erfaßbar. Darüber hinaus ist bei Reinraumgeräten austrittsseitig aber auch kein geschlossenes Kanalsystem gegeben so, daß mittels derartiger @anometer anschließend an den Filter eine Messung des Druckes ermöglicht würde, in Abhängigkeit von der das Gebläse nachreguliert werden könnte.This is with conventional devices, for example by means of a Pressure manometer, no longer detectable in terms of its magnitude. Furthermore In the case of clean room devices, however, there is also no closed duct system on the outlet side given so that by means of such @anometer a measurement is then carried out on the filter of the pressure would be made possible, depending on which the fan readjusts could be.

Zur Bestimmung des Volumenstromes bzw. zur Überwschung von dessen Konstanz war es deshalb bei derartigen Geräten bekannt und notwendig, ein Fl@@@@-anemometer bzw. ein @@@@@@ sneinometer in den Bereich des austretenden Laminarluftstromes zu bringen und so die Luftgeschwindigkeit umnibtelbar zu messen Hiermit war jeweils ein nicht unerheblicher technischer und zeitlicher Aufwand verbunden, so daß es nicht möglich war, durch eine Bedienungsp-erson zu beliebi5-er Zeit eine entsprechende Kontrolle des Luftvolumens durchführen zu lassen. Die Kontrollen wurden wegen der notwendigen Vorgehrungen vielmehr in regelmäßigen Zeitabschnitten vorgenommen, und es wurde dann, bei etwaigen Abweichungen vom Sollwerb, das Geblase in seiner Leistung im Hinblick auf die åeweils angestrebte Luftgeschwindigkeit. bzw. den angestrebten Volumenstrom $nachreguliert Durch die erfindung soll nun ein Verfahren aufgezeigt werden, das es einer Bedienungsperson erlaubt, jederzeit und ohne besondere Vorkehrungen die jewilige Luftgeschwindigkeit und damit den jewiligen Volumenstrom zu erfassen und das Geblase im Hinblick auf die Konstanthaltung des Volumenstromes nachzuregulieren, ohne da hiedfür wie bisher erst mobile iN«eßgeräte an die Meßstelle, also an die Austrittsseite des Filters, transportiert, dort aufgestellt und so lange dort gelassen werden müssen, bis die entsprechende Nachregulierung des gebläses vorgenommen ist.To determine the volume flow or to control it Constance it was therefore known and necessary for such devices to have a Fl @@@@ anemometer or a @@@@@@ sneinometer in the area of the exiting laminar air flow bring and measure the air speed umnibelbar a not inconsiderable technical and time expenditure connected, so that it was not possible by an operator at any time To have the air volume checked. The controls were because of the Rather, necessary precautions are taken at regular intervals, and In the event of any deviations from the target advertising, it then became the blower in its performance with regard to the desired air speed. or the desired Volume flow $ readjusted The invention is now intended to be a method be shown, which allows an operator at any time and without special Precautions the respective air speed and thus the respective volume flow to capture and the blower with a view to keeping the volume flow constant to readjust, without having to use mobile in-house eating devices at the measuring point as before, So to the outlet side of the filter, transported, set up there and so long must be left there until the corresponding readjustment of the fan is made.

aemab der erfindung wird dies dadurch erreicht, daß durch Michung der Druck im Gebläsekanal und der gereinigte Vqlumenstrom ins Verhiltnis zueinander gesetzt werden und daß im Hinblick auf die Konstanthaltung des Volumenstromes die Gebläseleistung in Abhängigkeit vom Druck im Gebläseansaugkanal gesteuert wird. Bei einem derartigen Vorgehen stellt die Messung und etwaige Anpassung des Volumenstromes nach der einmal vorgenommenen Eichung für das jewilige Gerat nur noch eine mechanische Arbeit dar, die von der Bedienungsperson schnell, ohne Zusatzarbeiten und insbesondere ohne etwaige Beeinträchtigung der im Reinraum durchzufünrenden Arbeiten vorgenommen werden kann.Aemab of the invention this is achieved by the fact that by Michung the pressure in the fan duct and the cleaned volume flow in relation to each other are set and that with a view to keeping the volume flow constant Fan power is controlled as a function of the pressure in the fan intake duct. With such a procedure, the measurement and any adjustment of the volume flow is required After the calibration has been carried out once for the respective device, only a mechanical one Work that is carried out by the operator quickly, without additional work and in particular carried out without any impairment of the work to be carried out in the clean room can be.

Die Ermittlung des Durchflußwiderstandes eines Filters über den Differenzdruck zwiscnen der Eingangsseite und der Ausgangseite des Filters ist an sich bekannt. Es wird dabei der Differenzdruck eingangsseitig und ausgangeseitig über je ein eingeführtes Schrag- oder Druckrohrmanometer erfaßt. Ein zunehmender Verschmutzungsgrad des Filters, der einen höheren DurchfluPiderstand durch den Filter zur Folge hat, macht sich dabei in einem Anwachsen des eingangseeitigen und einem Abfallen des ausgangsseitigen Druckes und dem.-entsprechend in einer erhöhten Druckdifferenz bemerkbar. Diese bzw. die Höhe des Anstieges des Durchflußwiderstandes stellt aber kein unmittelbares Maß für die Minderung des aus dem Filter austretenden Volumenstromes dar, und es ist deshalb auch nicht möglich, anhand des so ermittelten Durchflußwiderstandes des Filters das Geblase im Hinblick auf die exakte Aufrechterhaltung eines konstanten Volumenstromes nachzuregulieren.The determination of the flow resistance of a filter via the differential pressure between the input side and the output side of the filter is known per se. It is the differential pressure on the inlet side and outlet side via one introduced each Inclined or pressure tube manometer recorded. An increasing degree of contamination of the filter, the one higher Flow resistance through the filter has, turns into an increase in the input side and a decrease the pressure on the outlet side and, accordingly, in an increased pressure difference noticeable. However, this or the level of the increase in the flow resistance represents no direct measure of the reduction in the volume flow exiting the filter and it is therefore also not possible on the basis of the flow resistance determined in this way of the filter the blower in order to maintain an exact constant Readjust the volume flow.

Die bei der Eichung, bei der der Druck im Gebläseansaugkanal und der gereinigte Volumenstrom ins Verhältnis zueinander gesetzt werden, aufgenommenen Jerte können in Form eines Diagrammes und auch in Tabellenform erfaßt werden, und Abweichungen vom Soll-Volumenstrom können so durch Nachregulierung des Gebläses im Hinblick auf die Erreichung des dem Soll-Volumenstrom entsprechenden Druckes im Gebläseansaugkanal ausgeglichen werden. Selbstverständlich ist die Übertragung der Eichwerte auch auf Skalen möglich, womit sich die Möglichkeit der Daueranzeige und insbesondere auch zur Auslösung etwa vorgesehener Alarmeinrichtungen ergibt, so-bald vorgegebene Toleranzgrenzen überschritten werden. Auch eine automatische Nachsteuerung des Gebläses aufgrund der Eichwerte ist im Rahmen der Erfindung möglich, Die Erfassung des Druckes im Gebläseansaugkanal erfolgt erfindungsgemäß bevorzugt im Randbereich des Kanales, und zwar insbesendere unmittelbar am Rand der Ansaugdüse des Gebläses Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand einer schematisierten Darstellung eines Reinraumgerotes in Form einer reinen Werkbank näher erläutert, von der in Figur 1 eine schematisierte Gesamtdarstellung im Schnitt und in Figur 2 eine Frontalansicht gezeigt ist.The calibration in which the pressure in the fan intake duct and the cleaned volume flow are set in relation to each other, recorded Values can be recorded in the form of a diagram and also in table form, and Deviations from the target volume flow can be avoided by readjusting the fan with a view to achieving the pressure corresponding to the target volume flow be compensated in the fan intake duct. The transfer is natural the calibration values are also possible on scales, with the possibility of permanent display and in particular also for the triggering of any alarm devices provided, as soon as specified tolerance limits are exceeded. Also an automatic one Adjustment of the fan based on the calibration values is possible within the scope of the invention, According to the invention, the pressure in the fan intake duct is preferably detected in the edge area of the channel, specifically directly at the edge of the suction nozzle of the fan The invention is described in more detail below based on a schematic representation of a clean room red in the form of a pure Workbench explained in more detail, of which in Figure 1 is a schematic overall representation is shown in section and in Figure 2 a front view.

Die in den Zeichnungen als Ausführungsbeispiel eines Reinraumgerätes gezeigte reine Werkbank umfaßt einen Vorfilter 1, über den das Gebläse 2 die dem als Scawebstoffilter 3 ausgebildeten Hochleistungsfilter zuzuführende Luft ansaugt, welche aus diesem Filter bei konstantem Volumenstrom und laminarer Ströflung in den sogenannten, als Arbeitsraum dienenden Reinraum 4 eintritt.In the drawings as an embodiment of a clean room device pure workbench shown includes a pre-filter 1, through which the fan 2 the dem as a Scawebstoffilter 3 designed high-performance filter sucks in air to be supplied, which from this filter at constant volume flow and laminar flow in the so-called clean room 4, which serves as a work area, enters.

Das Gebläse 2 ist als beidseitig ansaugendes Radialgebläse ausgebildet, und es ist im Gebläseansaugkanal 5 das Druckmeßronrcnen 6 über eine Halterung 7 angeordnet. Das Druckmeßröhrchen 6 liegt dabei erfindungsgemäß im Randbereich des Ansaugkanales, wo weitgehend gleichmäßige Strömungsverhältnisse gegeben sind.The fan 2 is designed as a radial fan with suction on both sides, and it is in the fan intake duct 5 the pressure measuring device 6 via a holder 7 arranged. The pressure measuring tube 6 is according to the invention in the edge region of the Intake duct, where largely uniform flow conditions are given.

Das Druckmeßröhrchen 6 ist über eine Leitung 9 mit einem Anzeigegerät 8 verbunden, auf dessen skala entsprechend der vorgenommenen Eichung die bestimmten Luft geschwindigkeiten zugeordneten Druckwerte oder auch bereits unmittelbar die Luftgeschwindigkeiten abgetragen sind, so daß für eine Bedienungsperson unmittefDar ersichtlich ist, ob der für das jeweilige Gerät angestrebte Volumenstrom seinen Sollwert hat oder nicht.The pressure measuring tube 6 is connected to a display device via a line 9 8 connected, on the scale of which, according to the calibration carried out, the specific Air velocities assigned pressure values or even directly the Air velocities are removed, so that for an operator in the middle it can be seen whether the desired volume flow for the respective device is Has setpoint or not.

Bei Abweichung vom Sollwert, d. h. also insbesondere bei Absinken unter den Sollwert infolge zunehmender Verschmutzung des Hochleistungsfilters, braucht dann lediglich das Gebläse 2 über einen Stellknopf 10 so weit in seiner Leistung, d. h. in seiner Drehzahl, angehoben zu werden, bis der gewünschte Sollwert wieder erreicht ist, was am Anzeigeinstrument 8 abzulesen ist.-Die Eichung des Anzeigegerätes wurde, was hier nicht näher dargestellt ist, dadurch vorgenommen, daß über das Röhrchen 6 zum Beispiel mittels eines Lambrecht-Schrigrobrmanometers der Unterdruck im Gebläseansaugkanal gemesen wird, und zwar gleichzeitig mit der ;essung der Luftgeschwindigkeit hinter dem Filter 3,zum Beispiel mittels eines Flügelrad-Anemometers.If there is a deviation from the target value, i. H. so especially when sinking below the setpoint due to increasing contamination of the high-performance filter then only the fan 2 via a control knob 10 so far in its performance, d. H. in its speed to be increased until the desired setpoint again what can be read on the display instrument 8 has been achieved - the calibration of the display device was, which is not shown here, made by the fact that over the tube 6 the negative pressure in the fan intake duct using a Lambrecht Schrigrobr manometer, for example is measured, at the same time as the measurement of the air speed behind the filter 3, for example by means of an impeller anemometer.

Die beiden JeÜw-erte werde-n sum Beispiel in einem @-Y-Diagramm zueinander in Beziehung gesetzt, wobei sich eine Meßstrecke ergibt, die für ein Gerät der vorliegenden Art beispielsweise eine Gerade ist. Es ist so eine Beziehung zwischen dem Unterdruck und der Luftgeschwindigkeit ermittelt, die es ermöglicht, über die jeweils erfaßten Unterdruckwerte durch entsprechende Eichung der Skala des Anzeigegerätes 8 die jeweilige Strömungsgeschwindigkeit anzugeben.The two JeÜw-erte are summed up in a @ -Y diagram to each other related, resulting in a measuring distance that for a device of the present Kind is a straight line, for example. It's such a relationship between the negative pressure and the air speed determined, which makes it possible to use the respectively detected Negative pressure values by appropriate calibration of the scale of the display device 8 the respective Specify flow velocity.

- Ansprüche -- Expectations -

Claims

Claims 1. A method for keeping the volume flow constant Air purification devices, in particular clean room devices, with at least one filter and a blower, characterized in that the pressure in the blower intake duct is calibrated and the cleaned volume flow are set in relation to each other and represent: with regard to keeping the volume flow constant, the blower performance is dependent is controlled by the pressure in the blower suction duct.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that in the suction channel (5) of the blower (2) a pressure measuring tube (6) is arranged, dns is connected to a display instrument (8).

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pressure measuring tube in the edge area of the suction channel (5), especially in the edge area of the suction nozzle of the fan, (2) is arranged.

L e r s e i t e