DE29503373U1

DE29503373U1 - Luftfiltervorschaltgerät mit einem Ventilator

Info

Publication number: DE29503373U1
Application number: DE29503373U
Authority: DE
Original assignee: Rud Otto Meyer GmbH and Co KG
Current assignee: Imtech Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2005-03-01

Description

Luftf i1tervorscha1tgerät mit einem Ventilator

Die Erfindung geht aus von einem Luftfiltervorschaltgerät mit einem Ventilator, der insbesondere in der Reinraumtechnik verwendbar ist.

In vielen technischen Bereichen ist es erforderlich, die zu- und/oder abgeführte Luft zu filtern, um ein staub-, bakterien- und/oder geruchsfreies Arbeiten zu gewährleisten. Anwendungsbeispiele sind die Elektronik mit der Halbleitertechnik, die Herstellung von Leiterplatten, Speichermedien, Wafer, von Bildschirmen, supraleitenden Elementen als auch die Reinhaltung von Meßräumen in der

Forschung und Entwicklung. Sterile Bedingungen werden auch im Bereich der Lebensmittelherstellung und -verarbeitung, z. B. von Bier, Milch, Fruchtsaft, Fleisch, Pilzzucht, sowie in der Pharmazie und der Medizintechnik, z. B. in Operationssälen, Isolierstationen oder der Herstellung und Verwendung von Implantaten und Dialysehilfsmitteln gefordert. Ein weiteres Anwendungsgebiet der Reinraumtechnik ist die Mikrosystemtechnik oder Feinwerktechnik, wozu als Beispiele Mikrosensoren, Mikroaktoren, Kugellager, Satellitenanwendungen und Kreiselkompasse zu nennen sind. Auch die Reinhaltung von Oberflächen, z. B. in der Automobilindustrie, bei der Folienherstellung, in der Glasindustrie und in der Beschichtungstechnik erfordert ebenso staubfreie Bedingungen wie optische Bereiche bei der Herstellung und Verwendung von Linsensystemen, Spiegeln und Satelliten.

Die nach dem Stand der Technik häufig verwendeten Groß-Klimaanlagen mit einer zentralen Steuerung sind nicht nur technisch sehr aufwendig, sondern zum Teil auch nur in dem Maße zufriedenstellend, wie alle in der Praxis auftretenden Parameter der zu klimatisierenden Räume bei der Planung und dem Einbau der Klimaanlage berücksichtigt worden sind. Häufig stellt sich jedoch heraus, daß übermäßige Sonneneinstrahlung, schlechte Wärmedämmung nur unzureichend bei der Auslegung der Klimaanlage berücksichtigt worden sind oder daß die Luftführung im Raum mangelhaft ist, wobei es häufig als Nachteil empfunden wird, daß individuelle Einstellungen der Luftzufuhr und -abfuhr nicht möglich sind. Ein weiterer wesentlicher Nachteil von Großklimaanlagen sind die schlechte Energieausnutzung und die damit verbundenen hohen Betriebskosten.

Alternativ hierzu ist es möglich, lokal und dezentral Ventilator-Luftfilter-Einheiten vorzusehen oder auch nachzurüsten. Solche nach dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen haben jedoch häufig geringe Standzeiten und erfordern den kompletten Aus- bzw. Neueinbau von entsprechenden Einrichtungen. Störend wirken sich bei solchen Einrichtungen auch die hohen Schallemissionen aus.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Luftfiltervor schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine turbulenzarme Reinraumverdrängungsströmung, geringe Schallemissionen, eine gute Ökobilanz und Wirtschaftlichkeit durch optimalen Energieeinsatz und ein variabel justierbares Strömungsprofil bzw. einstellbare Volumenströme ermöglicht. Vorzugsweise soll das Luftfiltervorschaltgerät sowohl bei dezentralen Klimatisierungen als auch bei Komplettklimatisierungen ebenso verwendbar bzw. nachrüstbar sein als auch als Komponente von Mini-Environments sowie integriert in Isolatorkonzepte der Pharmazie oder Steriltechnik benutzbar sein.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Ventilator in einer im wesentlichen kastenförmigen Ventilatorhalterung integriert ist, die an gegenüberliegenden Seitenflächen Luftdurchgangsschlitze aufweist, daß die Ventilatorhalterung in eine Ausnehmung eines Luftführungskörpers mit Luftdurchgangsöffnungen eingesetzt ist, die den Luftdurchgangsschlitzen der Ventilatorhalterung gegenüberliegen und daß der Luftführungskörper an die Luftdurchgangsöffnungen anschließende Luftführungskanäle aufweist, die bogenförmig

und kantenfrei zu weiteren, den Boden des Luftführungskörpers durchbrechenden weiteren Luftdurchgangsöffnungen führen, durch die die geförderte Luft einem Luftfilter zuführbar ist. Der Vorteil dieses Luftfiltervorschaltgerätes liegt insbesondere darin, daß es in Modultechnik aufgebaut ist, somit die Komponenten Ventilator, Ventilatorhalterung, Luftführungskörper und Luftfilter getrennt austauschbar sind und daß die Art der Luftführung in der Ventilatorhalterung und dem Luftführungskörper so optimiert ist, daß Schallemissionen weitgehend vermieden bzw. reduziert werden. Bei variabel einstellbarer Ventilatordrehzahl lassen sich die Betriebskosten auf das notwendige Maß minimieren, im übrigen sind wegen der ausschließlich verwendeten mechanischen Teile in der Ventilatorhalterung und dem Luftführungskörper sowie den Filterwartungsarbeiten nicht oder nur in eingeschränktem Maße erforderlich.

Vorzugsweise Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 beschrieben.

So ist der Luftführungskörper im wesentlichen kasten- oder quaderförmig ausgebildet, vorzugsweise der Größe des Luftfilters angepaßt. Die Kasten- oder Quaderform des Luftführungskörpers ermöglicht die Verwendung von Decken-Rasterprofilen beim Einbau des Luftfiltervorschaltgerätes, das ohne großen Aufwand in einer Decke integrierbar ist.

Vorzugsweise ist die Ventilatorhalterung lösbar mit dem Luftführungskörper verbunden, so daß bei einem etwaigen Ventilatorausfall ohne Ausbau des Luftführungskörpers ein Ventilatorhalter-Austausch erfolgen kann. Auch ermöglicht die lösbare Verbindung zwischen der Ventilatorhalterung und dem Luftführungskörper eine leichtere Zugängigkeit der

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Luftführungskanäle in den genannten Teilen, etwa zur Reinigung. Insbesondere weist die Ventilatorhalterung eine im wesentlichen rechteckige, die Seitenflächen der Ventilatorhalterung überragende Dachfläche auf, deren überstehende Kanten an den Mantelflächenkanten der Ausnehmung des Luftführungskörpers anliegen und dort befestigt sind, so daß die Ventilatorhalterung bündig mit den seitlichen Luftführungskörperdachflachen und den Luftführungskörperseitenflachen abschließt. Insgesamt bildet die aus der Ventilatorhalterung und dem Luftführungskörper zusammengesetzte Einheit einen in den äußeren Oberflächen glatten Quader, der leicht in Deckenprofile integrierbar ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegen die Luftdurchgangsschlitze der Ventilatorhalterung diametral gegenüber und erstrecken sich nur über maximal eine Seitenhälfte der Ventilatorhalterung. Vorzugsweise weist die Ventilatorhalterung zwei getrennte Luftführungsinnenkanäle auf, von denen jeweils nur einer zu einem Luftdurchgangsschlitz führt. Der Anschluß der Luftdurchgangsschlitze an jeweils getrennte Luftführungskanäle, die zum Ventilator führen, hat den Vorteil, daß Strömungsturbulenzen, wie sie bei gegenläufig gerichteten Luftströmungen leicht entstehen können, vermieden werden. Eine weitere Luftströmungsturbulenzminderung kann dadurch erzielt werden, daß die Luftführungskanäle in der Ventilatorhaltung weitgehend kantenfrei ausgebildet sind.

Vorzugsweise ist der Ventilatorkörper lösbar, insbesondere geschraubt, mit der Ventilatorhalterung verbunden, so daß es ebenso möglich ist, nur den Ventilator im Störungsfall auszutauschen bzw. zu Reparaturzwecken auszubauen.

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In Verbindung mit der vorbeschriebenen Schlitzausbildung und -anordnung ist es von weiterem Vorteil, die Luftführungskanäle des Luftführungskörpers im wesentlichen aus zwei 90°-Bogenrohrteilen auszubilden, die in senkrecht zueinander stehenden Ebenen liegen. Bei waagerecht eingebautem Luftführungskörper bedeutet dies, daß die durch den Ventilator strömende Luft jeweils horizontal über entsprechende Kanäle des Ventilatorhalters zu den Luftdurchgangsschlitzen geführt, von dort aus weiterhin horizontal durch die Luftdurchgangsöffnungen des Luftführungskörpers tretend zunächst waagerecht weiter strömend, aber um 90° umgelenkt wird, bevor der Luftstrom in einer Bogenbewegung nach unten in Richtung auf den Filter gelenkt wird. Die vom Ventilator angesaugte Luft wird somit in zwei waagerechte Teilströme aufgeteilt, die dann vertikal parallel zueinander nach unten auf getrennten Wegen umgelenkt werden.

Der Ventilatorkörper weist außenseitig eine elektrische Steckverbindung, vorzugsweise 6-polig, mit Buchsenteil auf, die zur elektrischen Stromversorgung leicht zugänglich ist.

Neben der bereits durch die Luftführung in dem Ventilatorkörper und dem Luftführungskörper erzeugten schallemissionsarmen laminaren Luftströmung kann eine weitere Schallemissionsminderung dadurch ereicht werden, daß die Luftführungskanäle eine schalldämmende Oberfläche aufweisen und/oder aus schalldämmendem Material bestehen. Entsprechendes gilt für die vorbeschriebenen verwendeten Bauteile sowie notwendigen Dichtungen, Anschlüsse etc.

Schließlich wird nach einer weiteren Ausgestaltung der

Erfindung der Luftführungskörper über ein Trägerprofil oder einen Anschlußrahmen mit dem im Prinzip nach dem Stand der Technik bekannten mechanischen Filter verbunden. Der Filter besitzt ein wellig oder zickzackförmig angeordnetes Filtergewebe zur Schaffung einer großen Oberfläche. Das Filtergewebe ist als Austauschteil ausgebildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Luftfiltervorschaltgerätes mit Rahmen und Filter,

Fig. 2 eine Teilschnittdarstellung der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Luftfiltervorschaltgerätes mit Anschlußrahmen,

Fig. 4 eine perspektivische, zum Teil geschnittene Darstellung des Ventilators mit Ventilatorhalterung,

Fig. 5 eine Teilschnittdarstellung eines Filters mit einem Rahmen-Profil und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Luftführungskörpers mit Darstellung der Luftführung.

Das Luftfiltervorschaltgerät 100 nach der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Ventilatorhalterung 10 mit Ventilator 11 und einem Luftführungskörper 12, der über

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einem Anschlußrahmen 13 an einem Deckenprofil 14 befestigt werden kann. Der handelsübliche Filter 15 ist in den Anschlußrahmen 13 bzw. das Deckenprofil 14 von unten eingesetzt.

Der im vorliegenden Fall im wesentlichen zylinderförmige Ventilator 11 ist in eine im wesentlichen kastenförmige Ventilatorhalterung 10 eingebaut. Die Ventilatorhalterung 10 besitzt eine Dachfläche 16, deren äußere Kanten an den Mantelflächenkanten 17 zur Anlage kommen bzw. dort verschraubbar sind. Die Ventilatorhalterung ist, wie Fig. 3 zeigt, somit komplett in eine Ausnehmung 18 des Luftführungskörpers 12 einsetzbar, so daß die obere Dachfläche mit den seitlichen Luftführungskörperdachflachen 19 und sowie den gegenüberliegenden Seitenflächen 21 bündig abschließt bzw. in einer Ebene liegt. Die Ventilatorhalterung besitzt an ihrer Dachfläche 16 eine 6-polige Steckverbindung 22. Der Luftführungskörper 12 wird in einem Rahmen 13 gehaltert, der als Anschlußrahmen für ein Deckenprofil ausgebildet ist. Der Anschlußrahmen 13 zur Verbindung des Filters 15 mit dem Luftführungskörper 12 ist im einzelnen der Schnittzeichnung nach Fig. 2 zu entnehmen, in der eine Dichtschneide 23 in Verbindung mit einer Gel-Dichtung 24 nebst einem umlaufenden Profilgummi 25 und einer weiteren Dichtung 26 an der Unterseite des Filters 15 erkennbar sind. Der Anschlußrahmen 13 wird über eine Klemmfeder 27 in einem Rahmenprofil 28 gehalten,, das als Deckenrahmenprofil ausgebildet ist. Der Filter besitzt ein zickzackförmig gefaltetes Filtergewebe 29 herkömmlicher Bauart.

Wie Fig. 4 im einzelnen zu entnehmen ist, ist der Ventilator 11 im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und über

Schrauben 30 mit der Ventilatorhalterung 10 verbunden. Die Ventilatorhalterung weist zwei Luftdurchtrittsöffnungen 31 und 32 auf, die an gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils derart angeordnet sind, daß sie sich nur über etwa die Hälfte der Seitenfläche erstrecken. Zu diesen Luftdurchtrittsöffnungen 31 und 32 führen getrennte Kanäle 33 und 34, deren Innenmantelflächen möglichst kantenfrei ausgebildet sind und eine Verbindung zu dem Ventilator 11 bilden. Die Kanäle sind getrennt, so daß die Luft jeweils in getrennter Führung in Richtung der Pfeile 35 bzw. 36 waagerecht (parallel) zur Dach- und Bodenfläche der Ventilatorhalterung ausströmt. Die weitere Luftführung im Luftführungskörper 12 ist im einzelnen Fig. 6 zu entnehmen. Der Luftführungskörper 12 besitzt einen inneren mittigen Hohlraum 37, dessen Innenmantelflächen geometrisch den Außenmantelflächen der Ventilatorhalterung 10 (im Bereich der Seiten- und der Bodenflächen) angepaßt ist. Die sich gegenüber liegenden parallelen Flächen 38 und 39 des Luftführungskörpers 12 weisen Luftdurchgangsöffnungen 40 und

41 auf, die an die Luftdurchgangsschlitze 31 und 32 der Ventilatorhalterung 10 anschließen, so daß die über die Kanäle 33 und 34 geführte Luft in die an die Luftdurchgangsöffnungen 40 und 41 anschließenden Luftführungskanäle

42 und 43 weitergeleitet werden kann. Diese Luftführungskanäle bestehen im wesentlichen aus zwei bogenförmigen Rohrteilen, deren Verlauf anhand der dargestellten Pfeile in Fig. 6 erkennbar ist. Die vom Ventilator über die Luftführungskanäle der Ventilatorhalterung waagerecht strömende Luft wird zunächst in der waagerechten Strömungsebene um 90° (in der dargestellten Version im Uhrzeigersinn) abgelenkt und anschließend in dem darauf folgenden Rohrstück um 90° nach unten, so daß die den Luftführungskörper 12 verlassenden Luftströme parallel nach unten in Richtung

des Filters bzw. des Filtergewebes 29 strömen. Der Luftführungskörper 12 ist im wesentlichen achsensymmetrisch aufgebaut mit der Maßgabe, daß die Luftführungskanäle 41 und 42 gegeneinander versetzt sind. Sämtliche Luftführungskanäle sind schalldämmend ausgebildet, um eine unnötige Geräuschübertragungn zu vermeiden. Entsprechendes gilt hinsichtlich der Materialauswahl der vorbeschriebenen verwendeten Teile.

Fig. 5 zeigt eine Detaildarstellung des Filters mit Filtergewebe 29.

Der Filter 15 besitzt an seinem oberen Rand ein Anschlußprofil 44 für den Luftführungskörper bzw. dessen Unterseite. Der Luftfilter 15 ist, wie bereits vorstehend erwähnt, in ein Rahmenmprofil 28 eingebaut, das als Deckenabschlußprofil des betreffenden Raumes dient.

Das erfindungsgemäße Luftfiltervorschaltgerät besitzt den Vorteil einer geringen Schallemission, verbunden mit einem kleinen Luftdurchgangswiderstand. Die aufeinander abgestimmten Bausteine erlauben eine optimale Umluftciufbereitung, die dezentral angeordnet auf die jeweiligen Reinraumbedürfnisse abgestimmt ist. Die geringen Schallemissionen, die geringen Betriebskosten und die langen Standzeiten der mechanischen und passiven Elemente des Luftfiltervorschaltgerätes erlauben eine inisgesamt kostengünstigere Reinraumrealisierung als mit herkömmlichen Konzepten. Die Luftausblasleistung in die reine Umgebung (den Reinluftraum) ist aufgrund der zentrischen Ventilatoranordnung optimiert. Als Schalldämmteile können Kunstschaumstoffteile verwendet werden.

Bezugszeichenliste

Luftfiltervorschaltgerät 100

Ventilatorhalterung 10

Ventilator 11

Luftführungskörper 12

Anschlußrahmen 13

Deckenprofil 14

Filter 15

Dachfläche 16

Mantelflächenkante 17

Ausnehmung 18

Luftfuhrungskorperdachflache 19,

Seitenfläche 21

Steckpolverbindung 22

Dichtschneide 23

Dichtung 24

Profilgummi 25

Dichtung 26

Klemmfeder 27

Rahmenprofil 28

Filtergewebe 29

Schraube 3 0

Luftdurchtrittsoffnung 31,

Kanal 33,

Pfeil 35,

Hohlraum 37

Fläche 38,

Luftdurchgangsöffnung 40,

Luftführungskanäle 42,

Anschlußprofil 44

Claims

- 12 - Ansprüche

1. Luftfiltervorschaltgerät (100) mit einem Ventilator, dadurch gekennzeichnet,

daß der Ventilator (11) in einer im wesentlichen kastenförmigen Ventilatorhalterung (10) integriert ist, die an gegenüberliegenden Seitenflächen (21) Luftdurchgangsschlitze (31, 32) aufweist, daß die Ventilatorhalterung (10) in eine Ausnehmung (37) eines Luftführungskörpers (12) mit Luftdurchgangsöffnungen (40, 41) eingesetzt ist, die den Luftdurchgangsschlitzen (31, 32) der Ventilatorhalterung (10) gegenüber liegen und daß der Luftführungskörper (12) an die Luftdurchgangsöffnungen (40, 41) anschließende Luftführungskanäle (42, 43) aufweist, die bogenförmig und kantenfrei zu weiteren den Boden des Luftführungskörpers (12) durchbrechenden Luftdurchgangsöffnungen führen, durch die die geförderte Luft einem Luftfilter (15) zuführbar ist.

2. Luftfiltervorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Luftführungskörper (12) im wesentlichen kasten- oder quaderförmig ausgebildet ist, vorzugsweise der Größe des Luftfilters (15) angepaßt ist.

3. Luftfiltervorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnent,

daß die Ventilatorhalterung (10) lösbar mit dem Luftführungskörper (12) verbunden ist.

4. Luftfiltervorschaltgerät nach Anspruch 3,

- 13 -

dadurch gekennzeichnet,

daß die Ventilatorhalterung (10) eine im wesentlichen rechteckige, die Seitenflächen (21) der Ventilatorhalterung (10) überragende Dachfläche (16) aufweist, deren überstehenden Kanten an den Mantelflächenkanten (17) der Ausnehmung (18) des Luftführungskörpers (12) anliegen und dort befestigt sind, so daß die Ventilatorhalterung (10) bündig mit den seitlichen Luftführungskörperdachflachen (19, 20) und den Luftführungskörperseitenflachen (21) abschließt.

5. Luftfil,tervorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Luftdurchgangsschlitze (31, 32) diametral gegenüber liegen und sich nur über maximal eine Seitenhälfte der Ventilatorhalterung (10) erstrecken.

6. Luftfiltervorschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennz e ichnet,

daß die Ventilatorhalterung (10) zwei getrennte Luftführungskanäle (33, 34) aufweist, von denen jeweils nur einer zu einem Luftdurchgangsschlitz (31, 32) führt.

7. Luftfiltervorschaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Luftführungskanäle (33, 34) weitgehend kantenfrei ausgebildet sind.

8. Luftfiltervorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Ventilatorkörper (11) lösbar, vorzugsweise geschraubt mit der Ventilatorhalterung (10) verbunden ist.

9. Luftfiltervorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Luftführungskanäle des Luftführungskörpers (12) im wesentlichen aus zwei 90°-Bogenrohrteilen bestehen, die in senkrecht zueinander stehenden Ebenen liegen.

10. Luftfiltervorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Ventilatorkörper (10) außenseitig eine elektrische Steckverbindung (22), vorzugsweise 6-polig, mit Buchsenteil aufweist.

11. Luftfiltervorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Luftführungskanäle eine schalldämmende oder -dämpfende Oberfläche aufweisen und/oder aus schalldämmendem oder -dämpfendem Material bestehen.

12. Luftfiltervorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Luftführungskörper (12) über ein Trägerprofil (28) oder einen Anschlußrahmen (13, 44) mit dem Filter (15) verbunden ist.