DE3337398A1 - Reinluftbank - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE OUU / UUU

DIPL.-ING. BUSCHHOFF ϊ _

DlPL.-ING. HENNICKE '

DlPL.-ING. VOLLBACH

KAISER-WILHELM-RING 24

5000 KÖLN 1

Aktenz.:

Reg.-Nr.

Γ Ym 106 I ^KÖLN'^den13.10.1983

he/lu

bitte angeben

Anm.i Yamato Scientific Co., Ltd.

9-5, Nihonbashi Honcho 2-chome, Chuo-ku, Tokyo (Japan)

Titel: Reinluftbank

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Luftaustrittsgeschwindigkeit bei einem in einer Reinluftbank verwendeten Filter.

Die Messung der Luftgeschwindigkeit im Arbeitsraum einer Reinluftbank wird herkömmlicherweise bevorzugt auf der Abströmseite des Filters vorgenommen. Bei Filtern mit kompliziertem Aufbau, wie z.B. bei Hochleistungsfiltern mit einer Vielzahl zwischen dem Filtereinlaß und -auslaß angeordneten, wellenartig versetzten Filterelementen, ergab sich jedoch die Schwierigkeit, daß eine solche wellenartige, die Filteroberfläche vergrößernde Struktur zu Geschwindigkeitsschwankungen des abfließenden Luftstroms am Filterausgang führen kann. Es handelt sich hier um in Filterlängsrichtung, d.h. quer zur Strömungsrichtung des Luftstromes auftretende Schwankungen, die eine korrekte Messung der Luftgeschwindigkeit verhindern.

Es wurde deshalb vorgeschlagen, die Luftgeschwindigkeit bei einem solchen Filter komplizierten Aufbaus durch eine Methode zu bestimmen, bei der zunächst ein Luftvolumen am Filtereingang ermittelt und dieser Wert dann in die Luftgeschwindigkeit umgewandelt wird. Zum anderen wurde im

Falle der Messung der Luftgeschwindigkeit auf der Luftauslaßseite die Messung an einer relativ weit von der Unterseite des Filters entfernten Stelle vorgenommen. Das erstgenannte Verfahren hat den Nachteil, daß größere Fluktuationen in den Meßwerten die Ergebnisse beeinträchtigen, während das zweite Verfahren insofern problematisch ist als dann mit der notwendigen Anbringung einer Meßvorrichtung im Arbeitsraum der Reinluftbank ein unvermeidlicher Verlust an zur Verfügung stehendem Arbeitsraum einhergeht.

Zusammenfassung der Erfindung

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reinluftbank zu schaffen, die über eine Vorrichtung zur Messung der Luftauslaßgeschwindigkeit verfügt, die imstande ist, durch die Struktur des Filters bedingte Schwankungen der Geschwindigkeit des abfließenden Luftstromes zu vergleichmäßigen, um auf diese Weise eine korrekte Messung der Luftgeschwindigkeit an der Filter_auslaßseite zu ermöglichen. Weiterhin soll mit der Erfindung eine Reinluftbank mit Luftauslaßgeschwindigkeitsmeßvorrichtung geschaffen werden, die geeignet ist, einen großen Arbeitsraum auf der Filterausgangsseite sicherzustellen,,

Diese und andere Ziele und Vorteile werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Luftauslaßgeschwindigkeitsmeßvorrichtung für einen Filter vorgesehen ist, die eine in vertikaler Lage an der Auslaßseite des FiltSB befestigte Luftleitung mit einer Durchlaßöffnung aufweist, deren Querschnitt geeignet ist, den vom Filter abströmenden Luftstrom hindurchzulassen. Die Auslaßseite des Filters wird hierbei durch Gegeneinanderversetzen der Filterelemente von der Lufteinlaßseite zur Luftauslaßseite gebildet. Die Durchflußöffnung der Luftleitung ist mit einer geeig-

neten Strömungsgleichrichtvorrichtung ausgerüstet, der in der Lage ist, den Strom des die Durchlaßöffnung passierenden Auslaßluftstromes zu vergleichmäßigen₀ Auf der Auslaßseite der Gleichrichtvorrichtung befindet sich ein Luftgeschwindigkeitssensor, der geeignet ist, die von der Strömungsgleichrichtvorrichtung gleichgerichtete Auslaßluftgeschwindigkeit abzutasten.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Bei der Lektüre der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen werden diese und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung deutlicher werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine Reinluftbank mit erfindungsgemäß konstruierter Meßvorrichtung in einer Seitenansicht;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Auslaßluftge-

schwindigkeitsmeßvorrichtung in vergrößertem Maßstab;

Figo 3 den Gegenstand der Fig. 2 in einer Seitenansicht und

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 2 in einer Stirnansicht.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

In Figβ 1 ist eine Reinluftbank dargestellt, die so gebaut ist, daß die Zufuhr von gereinigter Luft zum Arbeitsraum 11 vertikal erfolgen kann. Die Reinluftbank ist derart konstruiert, daß sie zunächst Luft aus einer Lüfteinlaßöff-

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nung 13, die sich an der Unterseite der Reinluftbank befindet, durch einen Vorfilter 15 hindurch ansaugt, um sie nach vollständiger Beseitigung der Schmutzbestandteile in gereinigter und aseptischer Form in vertikaler Richtung dem Arbeitsraum zuzuführen, aus dem sie nach vorne wieder entweicht. Der Filter 1 bietet infolge der wellenförmigen Struktur der zwischen dem Filtereinlaß und -auslaß gegeneinander versetzten Filterelemente eine vergrößerte Filterfläche.

An der Auslaßseite des Filters 1 ist eine geeignete Luftgeschwindigkeitsmeßvorrichtung zum Abtasten des ausströmenden Luftstromes vorgesehen. Wie in Fig. 2, 3 und 4 gezeigt, hat die Auslaßluftgeschwindigkeitsmeßvorrichtung 19 eine Luftleitung 5 mit einer Durchlaßöffnung von geeigneter (bei dem in der Zeichnung dargestellten AusführungsbeLspiel quadratischer) Querschnittsfläche. Die Durchlaßöffnung befindet sich in vertikaler Lage an der Filterausgangsseite nahe an ihr befestigt und wird von einem Rahmen 23 mit an diesem befestigtem Rahmenträger 21 getragen.

Ein Strömungsgleichrichter 7 ist in horizontaler Lage in der Durchlaßöffnung der Luftleitung 5 eingespannt, der geeignet ist, den durch die Durchlaßöffnung fließenden Luftstrom zu vergleichmäßigen. Der Gleichrichter 7 besteht z.B. aus einem Edelstahldrahtgewebe mit einer Drahtdicke von 0,5 mm und einem Loch von 1,8 mm.

Im unteren Teil ist die Gleichrichtvorrichtung 7 mit einem Luftgeschwindigkeitssensor 9, wie beispielsweise einem Hitzdrahtanemometer od.dgl, versehen, der die Auslaßgeschwindigkeit der von dem Gleichrichter gleichgerichteten Auslaßluft abtastete Der Luftgeschwindigkeitssensor 9 wird von einer an der Seitenwand 5^f der Luftleitung 5 an-

geordneten Stützkonsole 25 getragen und ist in den Durchlaß eingeschoben.

Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Steuereinrichtung ist zur Verbindung des Strömungsgeschwindigkeitssensors mit dem Sauggebläse vorgesehen. Die Steuereinrichtung hat die Funktion, die von dem Sensor 9 ermittelte Auslaßluftgeschwindigkeit mit einer vorherbestimmten Auslaßluftgeschwindigkeit zu vergleichen und bei Abweichungen zwischen den zwei Werten das Gebläse automatisch dahingehend zu korrigieren, daß die Anzahl seiner Umdrehungen in der Minute hinauf- oder herabgesetzt wird. Die Steuereinrichtung sorgt ferner dafür, daß im Falle eines AbSinkens der ermittelten Auslaßluftgeschwindigkeit auf einen Minimalwert ein Alarmsignal ausgelöst wird.

Der Arbeitsraum 11 ist am vorderen Teil mit einem Verschlußschieber 27 und am oberen Teil mit einer fluoreszierenden Lampe 29 und einem Licht-Diffusor 31 ausgestattet_o

Im folgenden werden einige Funktionen beschrieben, die mit der Erfindung erreicht werden können.

Von der Lufteinlaßöffnung 13 im unteren Teil der Reinluftbank gelangt die mit Hilfe des Gebläses 17 angesaugte Luft durch einen Vorfilter 15 zum Filter 1 und durch diesen hindurch zur Auslaßseite des Filters. Entgegen einer Neigung der Luftauslaßgeschwindigkeit, unter dem Einfluß der Filterstruktur zu schwanken und zu fluktuieren, kann die Verwendung der Luftleitung 5 dazu dienen, den fluktuierenden Luftstrom mittels der Gleichrichtvorrichtung 7 beim Durchgang durch die Durchlaßöffnung der Luftleitung zu vergleichmäßigen. Der Sensor 9 ta^et die Auslaßluftgeschwindigkeit des vergleichmäßigten Luftstromes ab, und auf diese Weise wird eine korrekte Messung der Luftgeschwindigkeit an der Auslaßseite des Filters möglich.

Im folgenden sind Meßwerte der Luftaustrittsgeschwindigkeit wiedergegeben, die auf der Sekundärseite eines als Filter 1 verwendeten HEPA-Filters an einem Festpunkt gewonnen wurden. Hierbei sind die Meßergebnisse eines Falles, bei dem der Luftgeschwindigkeitssensor 9 direkt installiert ist, mit denjenigen eines Falles verglichen, bei dem der Windgeschwindigkeitssensor 9 In einer erfindungsgemäß konstruierten Windgeschwindigkeitsmeßvorrichtung untergebracht ist.

Installationszu- Varianz am stand des Wind- Meßpunkt ge schwindigkeits- sensors	Fluktuation in Querrich tung	Fluktuation in Längsrich tung
Ohne Windge- 0,57 (m/s) schwindigkeits- + meßvorrichtung (- 0,01)	0,07 (m/s)	0,10 (m/s)
Mit Windgeschwin- 0,36 (m/s) digkeitsmeßvor- richtung (- 0,005)	0,02 (m/s)	0,01 (m/s)

Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich ist, kann die Varianz in der Auslaßluftgeschwindigkeit bei Geräten, wo der Sensor 9 in der Auslaßluftgeschwindigkeitsmeßvorrichtung 19 installiert ist, so weit vergleichmäßigt werden, daß sie

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zwischen -sr-e und ττ mal geringer Ist als bei solchen, wo der Windgeschwindigkeitssensor direkt installiert Ist.

Die mit der Auslaßluftgeschwindigkeitsmeßvorrichtung auf der Unterstromseite des Filters ausgestattete und zusätzlich mit der Steuereinrichtung zum Steuern der Gebläsedrehzahl in Abhängigkeit von der vom dem Luftgeschwindigkeitssensor ermittelten Luftgeschwindigkeit versehene Reinluftbank kann folgende Wirkungen erzielen:

a) Durch die Anordnung des Windgeschwindigkeitssensors oberhalb des Arbeitsraumes und auf der Unterstromseite des Filters läßt sich die Luftgeschwindigkeit im Arbeitsraum unmittelbar bestimmen und der Strömungszustand genau ermitteln.

b) Durch die Ausstattung mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Gebläsedrehzahl durch den Vergleich von festgestellter und vorherbestimmter Luftgeschwindigkeit kann die Luftgeschwindigkeit im Arbeitsraum auf einem vorherbestimmten, konstanten Wert gehalten und auf diese Weise ein gleichbleibender Strömungszustand geschaffen werden.

c) In dem Falle, wo die Arbeit beijleicht geöffnetem Verschlußschieber durchgeführt wird, kann die Gebrauchsdauer des Filters dadurch verlängert werden, daß die Luftgeschwindigkeit niedriger angesetzt wird als üblich.

Indessen ist die Anwendung der Erfindung nicht auf die oben erwähnte Ausführungsform beschränkt. Die Luftleitung kann z.B. mit einem Durchlaß von runder Querschnittsfläche gebaut werden.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, kann die Konstruktion nach der vorliegenden Erfindung zum Vergleichmäßigen der Auslaßluftgeschwindigkeit bei einem Filter dienen, dessen Filterelemente wellenartig gegeneinander versetzt von der Aufnahmeseite zur Abgabeseite des Filters angeordnet sind, und dessen Luftaustrittsgeschwindigkeit sonst nur punktuell am Filterausgang ermittelt werden könnte. Hierdurch wird das Anbringen des Windgeschwindigkeitssensors in unmittelbarer Nähe des Filters und gleichzeitig eine korrekte Messung der Windgeschwindigkeit ermöglicht.

Es ergibt sich daraus, daß der an der Austrittseite des Filters zu schaffende Arbeitsraum groß bemessen werden kann.

Claims (1)

1. Patentansprüche :

   , 1. Auslaßluftgeschwindigkeitsmeßvorrichtung für das in einer Reinluftbank vorgesehene Filter, gekennzeichnet durch

   eine an der Auslaßseite des Filters vertikal angeordnete Luftleitung;

   eine Gleichrichteinrichtung, die in der Durchlaßöffnung der Luftleitung angeordnet ist und

   ein an der Auslaßseite der Gleichrichtvorrichtung angeordneter Luftgeschwindigkeitssensor, wobei

   der Lufgeschwindigkeitssensor geeignet ist, die Geschwindigkeit der von der Gleichrichtvorrichtung gerichteten Auslaßluft zu ermitteln.

   Auslaßluftgeschwindigkeitsmeßvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichtvorrichtung ein Stahldrahtgewebe ist,

   3. Luftgeschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Reinluftbank, gekennzeichnet durch

   einen Luftgeschwindigkeitssensor, der an der Unterstromseite des Filters oberhalb des Arbeitsraumes angeordnet ist und

   eine Steuervorrichtung zum Steuern der Umdrehungen pro Minute des Luftgebläses in Abhängigkeit von der von dem Luftgeschwindigkeitssensor ermittelten Luftgeschwindigkeit, derart, daß die Luftgeschwin-

   digkeit an der Unterstromseite des Filters auf einem vorherbestimmten Wert gehalten werden kann.