DE3540263C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine geschlossene Reinraumkabine mit festen Wänden, einem festen Dach, einem mit den Wänden verbundenen Boden mit einem Umkleidebereich und mit einer lufttechnischen Anlage, bei der zur Erzeugung eines Fallstromes unter der Decke ein sich über deren gesamte Fläche erstreckender Schwebstoffilter mit einer unter diesem befindlichen luftdurchlässigen Abdeckung angeordnet ist, oberhalb dessen ein sich ganzflächig über den Schweb­ stoffilter erstreckender, mit dem Zuluftkanal verbundener Druckraum ausgebildet ist, bei der mit einem Abluftkanal verbundene Abluftjalousien oder dergleichen im bodenseiti­ gen Bereich der Außenwände angeordnet sind und bei der der Abluftkanal und der Zuluftkanal mit einem außerhalb der Reinraumkabine gegebenenfalls über dieser oder an einer deren Außenwände angeordneten Klimagerät verbunden ist.

Für besondere Arbeitsvorgänge in der elektronischen, opti­ schen und pharmazeutischen Industrie ist eine besonders staubfreie Luft erforderlich. Für Anlagen der Reinraum­ technik ist bekannt, durch eine turbulenzarme Kolbenströ­ mung oder Verdrängungsströmung die durch Wirbelbildung bedingte Verteilung von Staub im Raum zu verhindern. Die Reinigung der Luft erfolgt durch Hochleistungs-Schweb­ stoffilter. Angestrebt wird eine Luftbewegung auf pa­ rallelen Strombahnen, so daß der im Raum freigesetzte Staub sofort erfaßt und abgeführt wird, ohne sich erst im Raum auszubreiten. Eine Reinraumkabine der eingangs ge­ nannten Art ist durch die US-PS 44 09 889 bekannt. Bei dieser Reinraumkabine besteht jedoch der Nachteil, daß eine verhältnismäßig große Grundfläche erforderlich ist, um die Reinraumkabine aufstellen zu können. Aufgrund des Bauvolumens ist es erforderlich, die Reinraumkabine je­ weils vor Ort aus ihren Einzelelementen zu erstellen. Hier­ durch ist die Montagezeit relativ groß. Veränderungen an dieser Reinraumkabine sind ebenfalls nur sehr umständlich durchzuführen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Reinraumkabine der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine kompak­ te, vorgefertigte und vielseitig einsetzbare Reinraumkabine mit geringem Grundflächenbedarf geschaffen wird, die leicht transportierbar ist.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Reinraumkabine in einer schaubildlichen An­ sicht,

Fig. 2 die Reinraumkabine nach Fig. 1 in einer schaubild­ lichen Ansicht mit teilweise aufgebrochenen Wänden und aufgebrochenem Dach,

Fig. 3 den schematischen Grundriß einer Reinraumkabine,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Reinraumkabine nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Reinraumkabine nach Fig. 3 im Schnitt A-A,

Fig. 6 das Luftschema der Reinraumkabine,

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Reinraumkabine nach Fig. 1 und Fig. 2 mit teilweise aufgebrochenem Dach,

Fig. 8 eine Seitenansicht der Reinraumkabine nach Fig. 7 in Richtung B mit teilweise aufgebrochener Wand,

Fig. 9 eine ausschnittsweise Seitenansicht im Schnitt C-C.

Die Reinraumkabine 1 wird durch einen Kabinen-Boden 4, Außenwände 32, 33, 34, 35 sowie eine Decke 3 umschlossen. An den Außenflächen der Außenwände 32, 33, 34, 35 sind die Raumleuchten 16 angeordnet. Hierdurch ist gewährleistet, daß von den Raumleuchten 16 keine Wärmeenergie in die Reinraumkabine 1 übertragen und die Luftströmung in der Reinraumkabine 1 durch die Raumleuchten 16 nicht beein­ flußt wird. Der Zuluftkanal 10 und der Abluftkanal 12 sind außenseitig an der Reinraumkabine 1 angeordnet (Fig. 1 und 2). In dem Reinraum 36 ist an der einen Außenwand 33 eine von außen durch die Tür 13 in der Außenwand 32 betretbare Umkleide- und Reinigungszone I angeordnet. Diese ist mittels einer Trennwand 5 von der Bedienungszone II distanziert, von der aus die Arbeitszone III zugänglich ist. Die Trennwand 5 kann als fester Raumteiler mit einem Abstand vom Boden 4 und der unteren Abdeckung 7 der Filter 6 ausgebildet sein. Es hat sich gezeigt, daß bereits eine Höhe von 60 cm ausreicht, damit die auch in der Umkleide- und Reinigungszone I angestrebte turbulenzarme Kolbenströmung nicht beeinträchtigt wird. Im Regelfall genügt es daher, die Trennwand 5 lediglich als Sicht­ schutz auszubilden. Die Arbeitszone III ist an der Außen­ wand 35 angeordnet und enthält die Arbeitsstation 8, die in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Die für die Arbeits­ station 8 bestimmten Gutzuförderer 9 und Gutabförderer 39 sind durch Wanddurchbrechungen 37, 38 in der Außenwand 35 geführt (Fig. 3). Diese u-förmige Anordnung der für den Arbeitsablauf in dem Reinraum 36 erforderlichen Einrich­ tungen ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau der Reinraumkabine 1. Zur Ausbildung einer turbulenzarmen Kolbenströmung von oben nach unten ist die obere Begren­ zung des Reinraumes ganzflächig als Luftauslaß ausge­ bildet. Hierzu ist ein sich über die gesamte Fläche erstreckender Schwebstoffilter 6 angeordnet. Oberhalb des Schwebstoffilters 6 ist unter der Decke 3 ein Druckraum 11 ausgebildet, der mit dem Zuluftkanal 10 verbunden ist. Im Abstand von dem Schwebstoffilter 6 ist dem Rein­ raum 36 zugewandt eine luftdurchlässige Abdeckung 7 vorgesehen, die aus einem Lochblech oder einem Draht-, Textil- oder Kunststoffgewebe bestehen kann. Die Ausbildung der Abdeckung 7 als Gewebe ist gegenüber einem Lochblech vorteilhafter, da bei diesem an den Lochkanten durch örtliche Strömungsabrisse durch Induktion die Kolbenströmung beeinträchtigende Sekundärwirbel auf­ treten können. Die Verbindung des Zuluftkanals 10 mit dem Druckraum 11 kann mittels Anschlußkanälen 28 erfolgen (Fig. 4 und 5). Wenn der Zuluftkanal 10 wie in Fig. 1 und 2 dargestellt an der Reinraumkabine 1 außenseitig geführt ist, kann der Druckraum 11 auch über seitliche Zuluft­ stutzen 47 am Zuluftkanal 10 mit Zuluft beaufschlagt werden (Fig. 6 und 7).

Die Abluft wird aus dem Reinraum 36 über Abluftjalousien 14 od. dgl. in den Abluftkanal 12 geleitet. Die Abluft­ jalousien 14 sind im unteren Bereich der Außenwände 33, 34, 35 anzuordnen, damit eine einwandfreie Durchspülung des Reinraums 36 erzielt wird. Die Außenwand 32 sollte frei bleiben, damit hier für den Betrieb der Reinraumkabine 1 eventuell erforderliche Zusatzeinrichtungen, wie ein Sterilisator 40 od. dgl., installiert sowie die Tür 13 eingesetzt werden können (Fig. 7). Es ist möglich, die Abluftjalousien 14 nur in den Außenwänden 33, 34 oder nur in den Außenwandabschnitten der Umkleide- und Reinigungs­ zone I anzuordnen.

Das Klimagerät 20 für die Reinraumkabine 1 ist außer­ halb dieser angeordnet und mit dem Abluftkanal 12 sowie dem Zuluftkanal 10 verbunden. Da die lufttechnische Anlage im Umluftbetrieb gefahren wird, ist Abluft gleich Umluft zu setzen. An den Abluftkanal 12 ist ein Frisch­ luftstutzen 17 angeschlossen (Fig. 6). Die durch den Frischluftstutzen 17 angesaugte Luftmenge ist aufgrund des Umluftbetriebes äquivalent zu der durch die Um­ schließungsfläche der Reinraumkabine 1 entweichenden Luftmenge. Das Klimagerät 20 besteht aus einem Ventilator 31, einem mit einem Kälteaggregat 41 verbun­ denen Wärmetauscher 45, einem vor diesem angeordneten Vorfilter 44 sowie zwei Schalldämpfern 42, 43, die im Abluftkanal 12 und Zuluftkanal 10 eingebaut sind. Es ist auch möglich, die Reinraumkabine 1 lufttechnisch mit einem von der Reinraumkabine 1 räumlich entfernt befind­ lichen Klimagerät oder einer zentralen lufttechnischen Anlage zu verbinden. Ferner kann das Klimagerät 20 auf die Decke 3 aufgesetzt werden, sofern der Aufstellungsort der Reinraumkabine 1 dies gestattet.

Zur Überdruckregelung in der Reinraumkabine 1 ist ein in dieser befindlicher Drucksensor 18 mit dem Stellmotor 19 eines im Abluftkanal 12 befindlichen Drosselglieds 21 verbunden. Zur Regelung des Zuluftvolumenstromes in dem Zuluftkanal 10 ist ein Volumenstromregler 22 mit einem motorisch betätigbaren in dem Zuluftkanal 10 angeordneten Drosselglied 24 verbunden. Es ist auch möglich, den Volu­ menstromregler 22 mit dem Drehzahlregler 30 des Antriebs­ motors 29 des Ventilators 31 zu verbinden, wie es in Fig. 6 durch eine punktierte Linie dargestellt ist.

Zur Regelung der Temperatur in der Reinraumkabine 1 ist ein in dieser befindlicher Temperatursensor 25 mit dem Stellmotor 26 eines im Kühlwasser- bzw. Kältemittelan­ schlußrohrs angeordneten Drosselglieds 27 verbunden. Die­ ses Drosselglied 27 ist als Ventil ausgebildet.

Im Regelfall werden die Regelungs- und Steuereinrichtungen der Reinraumkabine 1 dezentral in einer Schalttafel 15 zusammengefaßt, die an einer Wand der Reinraumkabine 1 angebaut wird. Es ist aber auch möglich, den Drucksensor 18, den Temperatursensor 25 sowie den Volumenstromregler 22 und die Stellmotore 19, 26, 23 für die Drosselglieder 21, 27, 24 bzw. den Drehzahlregler 30 sowie den Antriebs­ motor 29 des Ventilators 31 ergänzend oder alternativ mit einer zentralen Regelungs- u. Schalteinrichtung zu ver­ binden. Dies kann von Vorteil sein, wenn mehrere Rein­ raumkabinen 1 von einer zentralen Überwachungsstation lufttechnisch überwacht werden sollen.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen von Reinraumkabinen 1 ermöglichen es insbesondere bei einer Kombination der aufeinander abgestimmten Merkmale, Reinraumbedingungen gemäß Klasse 100 und besser nach US-Federal Standard 209b bzw. Klasse 3 nach VDI-Richtlinie 2083 zu erzielen, wobei gegenüber bekannten Reinraumkabinen ein erheblich ge­ ringerer Aufwand bezüglich der Infrastruktur erforderlich ist, so daß Reinraumkabinen 1 in der beschriebenen Ausgestaltung äußerst preisgünstig herzustellen sind.

Claims (3)

1. Geschlossene Reinraumkabine mit festen Wänden, einem festen Dach, einem mit den Wänden verbundenen Boden mit einem Umkleidebereich und mit einer lufttechni­ schen Anlage, bei der zur Erzeugung eines Fallstromes unter der Decke ein sich über deren gesamte Fläche erstreckender Schwebstoffilter mit einer unter diesem befindlichen luftdurchlässigen Abdeckung angeordnet ist, oberhalb dessen ein sich ganzflächig über den Schwebstoffilter erstreckender mit dem Zuluftkanal verbundener Druckraum ausgebildet ist, bei der mit einem Abluftkanal verbundene Abluftjalousien oder dergleichen im bodenseitigen Bereich der Außenwände angeordnet sind und bei der der Abluftkanal und der Zuluftkanal mit einem außerhalb der Reinraumkabine ggf. über dieser oder an einer deren Außenwände ange­ ordneten Klimagerät verbunden ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Reinraum (36) an der einen Außen­ wand (33) eine von außen mittels einer Tür (13) be­ tretbare Umkleide- und Reinigungszone (I) angeordnet ist, die mittels einer luftdurchlässigen Trennwand (5) mit verschließbarem Durchgang von der Bedienzone (II) abgetrennt ist, von der die Arbeitszone (III) zugäng­ lich ist, die an der der Außenwand (33) gegenüberlie­ genden Außenwand (35) ausgebildet ist und die Arbeits­ station (8) aufweist, deren Gutzuförderer (9) und Gutabförderer (39) durch Wanddurchbrechungen (37, 39) in der Außenwand (35) geführt sind, daß die Raumleuch­ ten (16) für die Reinraumkabine (1) an den Außenflä­ chen der Außenwände (32, 33, 34, 35) installiert sind, daß die Abdeckung (7) unter dem Schwebstoffilter (6) aus Lochblech, Draht-, Textil- oder Kunststoffgewebe be­ steht, daß die Abluftjalousien (14) nur in der Außen­ wand (34) bzw. der Außenwand (33) der Umkleide- und Reinigungszone (I) angeordnet sind, daß in der Rein­ raumkabine (1) ein Drucksensor (18) mit einem Stell­ motor (19) eines in dem mit mindestens einem Frisch­ luftstutzen (17) verbundenen Abluftkanal (12) befind­ lichen Drosselglieds (21) vorgesehen ist, daß in dem Zuluftkanal (10) ein Volumenstromregler (22) mit einem motorisch betätigbaren, in dem Zuluftkanal (10) ange­ ordneten Drosselglied (24) oder einem Drehzahlregler (30) des Antriebsmotors (29) des Ventilators (31) des Klimageräts (20) angeordnet ist und daß in der Rein­ raumkabine (1) ein Temperatursensor (25) angeordnet ist, der mit dem Stellmotor (26) eines im Kühlwasser- bzw. Kältemittelanschlußrohrs und/oder eines Heizmit­ telanschlußrohrs befindlichen Drosselglieds (27) verbunden ist.

2. Reinraumkabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Drucksensor (18) und der Temperatursensor (25) sowie der Volumenstromregler (22) und die Stell­ motore (19, 26, 23) für die Drosselglieder (21, 27, 24) bzw. der Drehzahlregler (30) des Ventilators (31) mit einer dezentralen der Reinraumkabine (1) zugeord­ neten und/oder einer zentralen Regeleinrichtung ver­ bunden sind.

3. Reinraumkabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trennwand (5) als fester Raumteiler mit Abstand vom Kabinen-Boden (4) und der Abdeckung (7) ausgebildet ist.