DE2717613A1

DE2717613A1 - Geraet zur erzeugung einer zone sauberer luft

Info

Publication number: DE2717613A1
Application number: DE19772717613
Authority: DE
Inventors: Frederick Hugh Howorth
Original assignee: Howorth Air Engineering Ltd
Current assignee: Howorth Air Engineering Ltd
Priority date: 1976-05-08
Filing date: 1977-04-20
Publication date: 1977-11-10
Also published as: SE7703653L; AU2387177A; IT1084577B; ZA771939B; DE2717613C2; DE7712474U1; GB1555563A; JPS5950369B2; CH614280A5; FR2350554B1; FR2350554A1; CA1081027A; JPS537876A

Description

ITC'VORTIT AIR ENGINEERING LIMITED in Farnworth, Dolton
Lancashire (Großbritannien)

Gerät zur Erzeugung einer Zone sauberer Luft

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Erzeugung sauberer Luft, beispielsweise in einem Operationsraum, in der pharmazeutischen Industrie, wo Arzneimittel zubereitet oder verarbeitet werden, oder in der elektronischen Industrie, wo es um die Verarbeitung hochempfindlicher Bauelemente geht.

Es gibt eine Reihe derartiger Geräte, die einen abwärtsgerichteten Strom gereinigter Luft hervorbringen, der die betreffende Sauberluftzone bestreicht und das Eindringen
von Verunreinigungen in diese Zone verhindert oder zumindest erschwert. Auch ist es bekannt, einem gesamten Riura durch

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die Decke hindurch gereinigte Luft zuzuführen und die Abluft am Boden des Raumes abzuziehen. Eine solche Ginrichtung muß jedoch bereits bei der Errichtung des Gebäudes eingeplant v/erden und ist zudem sowohl in der Anschaffung als auch der Unterhaltung teuer. Gewisse bekannte Geräte der eingangs genannten Art erzeugen einen nach unten gerichteten Luftstrom entweder innerhalb solider '.Vände oder innerhalb eines Vorhanges mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit strömender Luft (eines sogenannten LuftVorhanges). Naturgemäß erschweren solide Wände außerordentlich den Zutritt zu der betreffenden Sauberluft zone bzw. bringen, beim Vorhandensein von Türen, die Gefahr des Eindringens von Verunreinigungen mit sich. Der Luftvorhang hat den Nachteil, daß er im Falle irgendeiner Unterbrechung das Eindringen von Verunreinigungen in den langsameren Luftstrom in seinem Inneren noch begünstigt. Auch ist er dazu angetan, Verunreinigungen vom Boden aufzuwirbeln. Beiden letztgenannten Ausführungen ist auch der Mangel gemeinsam, daß die damit erzielte Sauberluftzone nur von gleicher oder sogar von geringerer Flächenausdehnung ist als der Luftaustritt des betreffenden Gerätes selbst, weshalb dann, wenn eine größere Sauberluftzone erforderlich ist, ein entsprechend :;rö?eres und damit teureres Gerät installiert werden muß. Auch arbeiten viele bekannte Geräte nicht mit geschlossenem Luftkreislauf, was, obgleich es die Wirksamkeit des Geräts nicht beeinträchtigt, eine häufige Wartung oder Erneuerung der verwendeten Filter erforderlich macht, da diese dementsprechend ein frrö-eres Ma 3 an Verunreinigungen auszufiltern haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur -rzeugung einer Sauberluftzone in der Weise zu verbessern, dal die vorgenannten Nachteile im wesentlichen vermieden oder zumindest reduziert werden. Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

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Die Verteilung der Lufteintrittsöffnungen ringsherum um das erfindungsgemäße Gerät bewirkt die Entstehung einer Sauberluft zone, die sich beträchtlich über die Projektion des Gerätes hinaus erstreckt, indem die von dem Gerät ausgestoßene gereinigte Luft nach außen umgelenkt und sodann nach allen Seiten schleifenartig wieder angesaugt wird. Damit unterscheidet sich das erfindungsgemäße Gerät von den bekannten einschlägigen Geräten, bei denen Lufteintrittsöffnungen im Boden oder lediglich auf einer Seite vorgesehen sind. Zweckmäßigerweise sind die Lufteintrittsöffnungen im Falle des erfindungsgemäßen Geräts so angeordnet, daß sie einen im wesentlichen nach allen Seiten symmetrischen Luftstrom ergeben.

Die ünteransprüche geben zweckmäßige Ausgestaltungsmöglichkeiten des erfindungegemäßen Geräts an. Beispielsweise besitzt das Gerät vorzugsweise ein Gehäuse, welches in seinem Inneren im Anschluß an die Luftfördermittel mindestens eine Luftberuhigungskammer enthält, und der Luftaustritt kann mit einem Diffusor augestattet sein, der dem austretenden Luftstrom von außen nach innen in bezug auf seine Mittelachse eine zunehmende Geschwindigkeit verleiht. Die hauptsächlichen Filtermittel können zwischen der Luftberuhigungskammer und dem Diffusor angeordnet sein, während sich zusätzliche Filtermittel an den Lufteintrittsöffnungen befinden können.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Figuren im einzelnen beschrieben. Von diesen zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch das betreffende Gerät in der Ebene der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 eine Unteransicht des Geräts aus Fig. 1, wobei einige in Wirklichkeit verdeckte Teile gestrichelt erscheinen,

Fig. 3 eine abgebrochene perspektivische Ansicht eines von insgesamt vier Kodulelementen, aus denen das betreffende Gerät gebildet ist, wobei Teile der Übersichtlichkeit halber v/eggelassen erscheinen, und

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i?i'f. λ einen v?i"*rö"erton "'eil.Thni Lt entsprechend der Iinio IV-IV in ?L·:. L.

Das dargestellte Gerät 3 "> ist geeignet sur anbringung an der Dec^:;e eines Operationssaales zur Erzeugung einer ,iauberluftzone urn einen Patienten, der sich einer Operation zu untersiol.en hat, oder eines sonstigen Raumes, in dem eine Sauberluft zone, beispielsweise un eine !aschine oder ein Arbeitsfeld Iieruii su schaffen ist. Anstatt an der Decke könnte das betreffende Gerät auch an einer V/and angebracht oder auf einem Fahrgestell montiert sein derart, daß es nach Bedarf über eine Ivasc-iine, einen Operationstisch oder ein sonstiges Arbeitsfeld gefahren v/erden kann.

Das Gerät 10 ist aus vier gleichen Modulelementen 11 zusammengesetzt, deren eines in Fig. 3 genauer gezeigt ist. Auf diese V/eise hat das Gerät vier getrennte Luftfördereinrichtungen in Form von Ventilatoren 12 und ebensoviele getrennte Luftaustritte. Jeder von diesen letzteren wird gebildet von einer Diffusorplatt.e 13 mit dreierlei Bereichen verschiedener Luf !,durchlässigkeit. Die Diffusor^lotten 13 der vier Modulelemente 11 sind entsprechend angeordnet, da.¹"* sie zusammen einen quadratischen Luftauslass bilden, der von innen nach auⁿen aufeinanderfolgend dreierlei quadratische Bereiche verschieden hoher Luftdurchlässigkeit aufreist. Der innerste Bereich, 14, ergibt beispielsweise eine lineare Luftströmungsgeschv'indigkeit von 27 - 39 m/min, vorzugsweise etwa 33 m/min, der darauf folgende Dereich, 15, eine solche von 13 - 27 m/min, vorzugsweise etwa S3 m/min, und der äußerste bereich, 16, eine solche von fi - 18 m/min, vorzugsweise etwa 12 m/min. Während die Strömungsgeschwindigkeiten der einzelnen Bereiche durchaus von den vorausgehend angegebenen Werten abweichen können, ist darauf zu achten, da°_; zwischen den Strömungsgeschwindigkeiten aufeinanderfolgender ßereiche jeweils eine Differenz von mindestens 1,5 m/ruin, vorzugsweise aber von mehr als 6 m/min, besteht.

Jedes der Modulelemente 11 besitzt ein Dlechgehäuse mit einer im wesentlichen quadratischen Deckplatte 17, einer L-förmigen Bodenplatte 18 und einer quadratischen, perforierten Diffusorplatte 13 (Fig. 3). Diese Platte 13 hat die drei erwähnten Bereiche verschiedener Luftdurchlnssigkeit, wie sie in Fig. ? durch die verschiedenen Schraffüren 19, 20 und 21 angegeben sind. Zur Erleichterung der Wartung und Reinigung ist die Platte 13 an dem Blechgehäuse mit einem Scharnier 22 (Fig. 4) abschwenkbar aufgehängt.

Jedes Modulelement 11 hat darüberhinaus zwei aneinanderschließende geschlossene Seitenwände 23 und 24 sowie zwei ebenso aneinanderschllebende äußere Seitenwände 25 und 26, von denen jede eine langgestreckte Lufteintrittsöffnung 27 aufweist. Parallel zu den beiden letztgenannten Wänden und entlang den Innenrändern der L-förmigen Bodenplatte 18 verlaufen innere Wände 28 bzw. 29, die zusammen mit den Deck- und Bodenplatten sowie den Seitenwänden eine innere Kammer des Modulelements sowie zwei Lufteintrittskanäle 30 und 31 bilden. Jede der beiden Lufteintrittsöffnungen 27 in den Seitenwänden 25 und 26 ist durch eine Jalousieklappe 32 (Figuren 1 und 2) verschlossen, die auf ihrer Innenseite ein Vorfilterkxissen 33 zur Entfernung grober Verunreinigungen aus der angesaugten Luft trägt.

Die z.T. durch die inneren Wände 28 und 29 begrenzte innere Kammer enthält einen flachen Trog 34 mit großen unterseitigen Öffnungen 35, der zwei nebeneinanderliegende Filterkissen 36 trägt. Zwischen dem Trog 34 und der darunterliegenden Diffusorplatte 13 besteht eine Luftberuhigungskammer 37, während sich über den Filterkissen 36 unterhalb der Deckplatte 17 eine Lufteintrittskammer 38 befindet, welcher die Luft durch einen Ventilator 12 (Fig. 4) zugeführt wird. Dieser Ventilator ist in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber weggelassen.

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lus den Figuren 2 und 4 erkennt man, daß der Ventilator 12 ein herkömmlicher Radialventilator irit zwei axialen Lufteintrittsöffnungen 39 und 40 und einem tangentialen Luftaustritt 41 ist, der unmittelbar in die Kammer 38 mündet. Die Eintrittsöffnungen 3? und 40 stehen mit den Kanälen 30 und 31 in Verbindung, durch die sie Tuft von jev;eils einer der Eintrittsöffnungen 27 ansaugen. Der Läufer und der damit gekuppelte Elektromotor des Ventilators sind nicht dargestellt, da sie keinen Teil der Erfindung bilden.

Die "J¹IfOIren 1 und 2 zeilen, da^p> an dem so weit beschriebenen erfindungsgem^en Ger*>t 10 ein geschlossener Luftkreislauf stattfindet, v.'orait unterhalb des Luftaustritts eine Sauberluftzone und ein darum herumreichender Luftvorhang entstehen. Dabei ist die Tl^chenausdehnung der Sauberluftzone beträchtlich größer als diejenige des Geräts 10. Infolge des Luftkreislaufes brauchen die Filterkissen nur seltener gewartet oder erneuert verden als bei Geräten mit Frischluftansaugung, da sie nicht im gleichen Ma'e Verunreinigungen aufzunehmen haben.

'Vie Fig. 1 zeigt, kann der Luftaustritt von einer kurzen "flechschiirze 42 umgeben sein, um den austretenden Luftstrom zu führen.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß die Erfindung gleichermaßen anwendbar ist auf Geräte, die nur einen im wesentlichen homogenen Luftstrom liefern. Auch dabei ergeben die ringsherum verteilten Lufteintrittsöffnungen 27 den vergrößerten Sauberluftbereich, indem sie einen schleifenartig nach abwärts, ausv^Tnrtf3 und aufvärts gerichteten Luftstrom hervorrufen. Ein solcher hat stets eine von dem Zentrum der Sauberluftzone hinv/erjserichtete Luftströmung zur Folge, welche dem Eindringen von Verunreinigungen selbst seitens in den Außenbereich der oauberluftzone gelangender Objekte oder Personen entgegensteht .

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Das Gerät kann an der "/and angebracht werden und dabei einen nach unten gerichteten Luftstrom liefern, in welchem Falle die schleifenförmige Luftströmung sich naturgemn". nur auf drei Seiten ausbilden kann, während die vierte Seite durch die Wand selbst abgeschirmt ist. Ebenso kann das Gerät jedoch auch derart an einer Wand oder dergl. angebracht werden, daß es einen zunächst in horizontaler Richtung gerichteten Luftstrom liefert, der im übrigen vollkommen demjenigen nach den Figuren 1 und 2 gleicht. Die Richtung des von dem Gerät ausgehenden Luftstromes spielt für seine Wirksamkeit keine Rolle.

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Leerseite

Claims

PatentansorUche

1. Gerät zur Erzeugung einer Zone sauberer Luft mittels eines gereinigten Luftstromes, dadurch gekennzeichnet, da3 es mehrere ringsherum angeordnete Lufteintrittsöffnungen (27) aufweist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daT die Lufteintrittsöffnungen (27) gleichmäßig verteilt sind.

3. Gerat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dal sich an die Lufteintrittsöffnungen (27) mindestens ein zu einem Ventilator (12) führender Lufteintrittskanal (30, 31) anschließt.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dao Luftreinigungsmittel (36) den Luftaustritt vorgeschaltet sind.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da⁰ die I,u?treini^un°:snittel mindestens ein Filter (36) aufweisen.

■■>. Ger"t naca einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dao jede Lufteintrittsöffnung (27) mit einem Vorfilter (33) ausgestattet ist.

n^ms/naes

0RK3INAL INSPECTEI

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprache, dadurch gekennzeichnet, da? alle seine Teile in einem kastenforniigen Gehäuse angeordnet sind, an dessen Peripherie die Lufteintrittsöffnunren (27) auftreten.

S. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daO sich der Luftaustritt im Boden (17) des Gehäuses befindet.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch f*ekennzei chnet, daß das Gehäuse mehrere Ventilatoren (1?) enthält.

10. Gerät n?ch Anspruch i>, dadurch gekennzeichnet, da3 das Gehäuse einen rechteckigen, vorzugsweise quadratischen, Grundriß besitzt und in allen vier Ecken je einen Ventilator (12) enthält, der mit langgestreckten Lufteintrittsöffnungen (27) in den beiden jeweils angrenzenden Seitenwänden (25, 23) in Verbindung steht.

11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoren (12) über eine Lufteintrittskammer (38) durch ein Filter (36) hindurch fördern.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, da? unterhalb des Filters (36) vor dem Luftaustritt eine Luftberuhigungskammer (37) angeordnet ist.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 10 - 12, dadurch gekennzeichnet, da'¹ es aus vier einander im wesentlichen gleichen Modulelementen (11) mit jeweils einem Ventilator (12) zusammengesetzt ist, die zusammen einen im wesentlichen quadratischen Luftaustritt ergeben.

14. Gerät nach einem der ^Sprüche B - 13, dadurch gekennzeichnet, da°. der Luftaustritt entsprechend ausgebildet ist, einen zentralen Luftstrom mit größerer und einen umgebenden Luftstrom mit geringerer Geschwindigkeit zu liefern.

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15. Gornt nac'i Ansoruch 14, dadurch gekennzeichnet, da⁰, der Luftaustritt entsprechend ausgebildet ist, noch einen dritten, äußeren Luftstrom mit noch rreringerer Geschwindigkeit zu liefern.

IC. Gerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dal der Luftaustritt Bereiche (19, 20, 21) unterschiedlicher Luftdurchlässigkeit aufweist.

17. Gerät nach Ansnruch 16, dadurch gekennzeichn ρ t, da^p der Luftaustritt im v/esentliehen aus einem Diffusor (13) besteht, wobei die Bereiche unterschiedlicher LuftdurcMässigkeit unterschiedliche Zahlen von Luftdurchtrittsöffnungen pro Flächeneinheit und/oder unterschiedlich große Luftdurchtrittsöffnungen aufweisen.

18. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da? es an der Zimmerdecke anbringbar ist.

19. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, da^r es an einer Wand anbringbar ist,

Γ·0. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, da¹?) es auf einem Fahrgestell montiert ist derart, daß es über einem mit der gereinigten Luft zu bestreichenden Objekt oder Feld angeordnet werden kann.

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