DE3832915A1 - Reinraum - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reinraum gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Reinräume dieser Art erfüllen den Zweck, auf Dauer jenes hohe Maß von Freiheit an Partikeln, insbesondere an Partikeln vorbestimmter Größe, zu gewährleisten, das die Umgebungsluft aufweisen muß, um in ihr bestimmte Arbeiten oder Produktionsschritte der verschiedensten Art erfolgreich durchführen zu können.

Bei den bekannten Reinräumen werden die einzelnen Fein- Filterelemente, die die letztliche Feinfilterung der Luft entsprechend dem in Reinraum geforderten Reinheitsgrad bewirken, jedes für sich über einen gesonderten Auslauf­ trichter mit der vorgefilterten Luft beaufschlagt, die dem Auslauftrichter von einem zentralen Gebläse her über eine Rohrverzweigung und eine zugehörige gesonderte Rohrendlei­ tung zugeführt wird. Das Rohrsystem erfordert einen hohen konstruktiven Aufwand und muß in zeitraubender Arbeit sehr sorgfältig zusammengebaut werden. Man glaubte bisher, nur so jene gleichmäßige Beaufschlagung der Reinraumdecke im ganzen erreichen zu können, die nötig ist, um über den gesamten Bereich des Reinraumes hinweg den gleichen Rein­ heitsgrad der jeweils vorgegebenen Reinheitskategorie sicherzustellen (DE-Buch REINRAUMTECHNIK, von Dieter Seitz u. a., Bd. 252 aus der Reihe KONTAKT UND STUDIUM, expert­ verlag, ISBN 3-8169-0268-5, S. 92 u. 93). Die gleichmäßige Beaufschlagung der Filterelemente für einen abgeteilten Reinraumbereich ist nötig, weil jede ungleichförmige Be­ aufschlagung einen ungleichförmigen Luftaustritt aus den Fein-Filterelementen bedingt, der wiederum zu Verwirbelun­ gen an den Grenzen zwischen den Bereichen unterschied­ lichen Luftaustritts führt und damit mindestens stellen­ weise die zu fordernde laminare Strömung von der Rein­ raumdecke abwärts zum Boden unterbindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reinraum gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei dem mit einem wesentlich geringeren baulichen Aufwand und ohne die Notwendigkeit zeitraubender Montagearbeit eine so gleichmäßige Beaufschlagung der Feinfilterelemente in der Reinraumdecke erzielt wird, daß sich unter den Fein- Filterelementen eine den höchsten Anforderungen genügende weitestgehend laminare Strömung von über den Reinraum hin­ weg gleichmäßiger Geschwindigkeit einstellt.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungs­ teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Reinraum erreicht die vorgefil­ terte Luft die Reinraumdecke von der Seite her und damit in einer zu dieser parallelen Strömungsrichtung in einem über eine ganze Seitenlänge hinweg gleichmäßig verteilten Zustand und gelangt von den glatten Wänden des Zuluft­ raumes ungestört so auch gleichmäßig die einzelnen Fein- Filterelemente, so daß diese jedes für sich auch eine gleiche Luftmenge je Zeiteinheit und damit mit gleicher Strömungsgeschwindigkeit durchlassen und sich unter den Feinfilterelementen im Reinraum die geforderte im wesent­ lichen laminare Strömung einstellt.

Für Reinräume von großen Abmessungen besteht ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung darin, daß diese aus Baumodulen zusammengestellt werden, die, jedes für sich, mit einer eigenen Vorrichtung zum Vorreinigen und gleich­ mäßigen Zuführen der aus dem Abluftraum abgesaugten Luft zu der sich über die Modulbreite erstreckenden Zuluft­ öffnung aufweisen. Damit wird auch bei großen Reinräumen über die Gesamtlänge der Zuluftöffnung die gleichmäßige Luftzuführung von der Seite her über die Reinraumdecke mit einem weitaus geringeren Aufwand als bei der bekannten Einzelbeaufschlagung der Fein-Filterelemente erreicht.

Der Patentanspruch 3 hat eine besonders raumsparende und überdies hinsichtlich der gleichmäßigen Strömungsvertei­ lung auf die Zuluftöffnung besonders wirksame Gestaltung eines solchen Baumoduls zum Gegenstand.

Die weiteren Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausge­ staltungen des Baumoduls gemäß Anspruch 3.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen aus Baumodulen zusammengesetzten Reinraum gemäß der Erfindung in Ansicht von oben,

Fig. 2 ein Modul des Reinraums gemäß Fig. 1 in Ansicht von vorn mit Blickrichtung auf die Strömungsver­ teilungsvorrichtung, wobei die vordere Stirnwand zum Sichtbarmachen der Einzelheiten der Vertei­ lungsvorrichtung weggelassen ist,

Fig. 3 den Längsschnitt durch das Modul gemäß Fig. 2 entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere Ausführung eines Reinraumes gemäß der Erfindung in Form einer Moduleinheit mit Seitenwänden auch an beiden Längsseiten in An­ sicht von oben,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Moduleinheit gemäß Fig. 4 entlang der Schnittlinie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 die Frontansicht der Moduleinheit gemäß Fig. 4 mit Blickrichtung auf die Strömungsverteilungs­ vorrichtung, wobei die Vorderwand zum Sichtbar­ machen von Einzelheiten der letzteren weggelassen ist,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Reinraumes gemäß der Erfindung in Modulbauweise mit externer Ge­ bläsevorrichtung in einem eigenen Gebläsemodul in Ansicht von oben,

Fig. 8 das Gebläsemodul für den Reinraum nach Fig. 7 im Längsschnitt im wesentlichen entlang der Schnitt­ linie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 die Frontansicht des Gebläsemoduls für den Rein­ raum gemäß Fig. 7 mit Blickrichtung gemäß dem Pfeil B in Fig. 7, wobei die vordere Stirnwand weggeschnitten ist,

Fig. 10 den Längsschnitt durch eines der Baumodule des Reinraums gemäß Fig. 7 entlang der Schnittlinie X-X in Fig. 7,

Fig. 11 den Querschnitt durch ein Baumodul des Reinraums gemäß Fig. 7 entlang der Schnittlinie XI-XI in Fig. 7,

Fig. 12 eine Baumoduleinheit mit Seitenwänden auch an den Längsseiten im wesentlichen in der Ausführung nach Fig. 2 und 3 jedoch mit zusätzlichem inte­ griertem Vorraum mit Schleuse in Ansicht von oben, und

Fig. 13 die Baumoduleinheit nach Fig. 12 im Längsschnitt entlang der Schnittlinie XIII-XIII in Fig. 12.

Der Reinraum 1 in Fig. 1 ist aus Baumodulen 1 a, 1 b und 1 c gebildet, die, ggf. mit unterschiedlichen Breiten vor­ zugsweise von drei, vier und fünf Metern, Längsseite an Längsseite aneinandergrenzen.

Von den Baumodulen 1 a, 1 b und 1 c ist eines im Prinzip in Fig. 2 in Vorderansicht für den Betrachter der Fig. 1 von unten und in Fig. 3 im Längsschnitt entlang der Schnitt­ linie III-III in Fig. 1 wiedergegeben, wobei in der Front­ ansicht die äußere Stirnwand weggeschnitten ist, um die Einzelheiten einer Strömungsverteilungsvorrichtung 2 (Fig. 3) sichtbar zu machen, die in jedes der Baumodule 1 a, 1 b und 1 c integriert ist. Jedes Baumodul weist äußere Seitenwände 3 und eine äußere Deckwand 4 auf, die glatt und luftdicht ausgeführt und miteinander verbunden sind. Die strichpunktierten Linien 5 in Fig. 1 bezeichnen die Ebenen, an denen die Baumodule aneinandergrenzen.

Zur Bildung der eigentlichen Reinraumzelle 6, die sich von der für den Betrachter der Fig. 3 linken und für den Be­ trachter der Fig. 1 oberen äußeren Stirnwand 3 aus nur über eine größere Teillänge des Baumoduls erstreckt, ist im Abstand von der Decke 4 sowie parallel zu dieser darunter eine im wesentlichen aus rechteckigen Fein-Fil­ terelementen handelsüblicher Bauart bestehende Reinraum- Decke 8 abgehängt, im Abstand über dem ebenen Grund 9 des Aufstellungsortes auf zum Baumodul gehörenden Stützen 10 ein perforierter und dadurch luftdurchlässiger Reinraum­ boden 11 abgestützt und gegenüber der für den Betrachter der Fig. 3 stirnseitigen Seitenwand 3 eine vom Reinraum­ boden 11 bis zur Reinraumdecke 8 reichende, luftdichte Reinraumstirnwand 12 vorgesehen, die luftdicht an die seitlich fluchtende Reinraumstirnwand 12 eines jeden an­ grenzenden Baumoduls angeschlossen ist.

Die Fein-Filterelemente 7 sind untereinander luftdicht verbunden. Außerdm ist die Reinraumdecke 8 um ihren Um­ fang herum luftdicht an die Seitenwände 3 bzw. die Reinraum­ stirnwand 12 angeschlossen. Auch der Reinraumboden 11 reicht mit seinem äußeren Rand bis an die Außenwände 3 bzw. die Stirnwand 12 heran.

Wenn die Reinraumzellen 6 der drei Baumodule des Reinraums 1 gemäß Fig. 1 eine durchgehende Gesamtzelle bilden sol­ len, können die Seitenwände 3 im aneinandergrenzenden Bereich der Baumodule 1 a, 1 b und 1 c über die Höhe zwischen dem Reinraumboden 11 und der Reinraumdecke 8 sowie zwischen der für den Betrachter der Fig. 3 linken äußeren Seitenwand 3 und der Reinraumstirnwand 12 weggelassen sein.

Die Reinraumzellen 6 sind durch Türen 70 zugänglich, die, je nach Bedarf, in den Seitenwänden 3, ggf. auch von einer Reinraumzelle 6 des einen Moduls her zur Reinraumzelle 6 des benachbarten, vorgesehen werden können.

Die Reinraumstirnwand 12 trennt von der Reinraumzelle 6 luftdicht einen Luftverteilungsraum 13 ab, in dem die Strömungsverteilungsvorrichtung 2 in das jeweilige Baumo­ dul 1 a, 1 b und 1 c eingebaut ist. Die Strömungsverteilungs­ vorrichtung weist Luftleitwände 14 auf, und zwar eine vertikale, zur vorderen äußeren Modulseitenwand 3 pa­ rallele, von dieser im Abstand befindliche Luftleitwand 14 a, die sich zwischen den längsseitigen Modulseitenwänden 3 erstreckt, im wesentlichen luftdicht daran angeschlossen ist und etwa von dem Niveau der Reinraumdecke 8 abwärts bis etwa zur Mitte des Luftver­ teilungsraumes 13 reicht, eine zum Reinraumboden bzw. zur Reinraumdecke im wesentlichen parallele mittlere horizontale Luftleitwand 14 b, die sich zwischen dem unte­ ren Ende der vertikalen Luftleitwand 14 a und der vorderen Modulseitenwand 2 sowie zwischen den längsseitigen Modul­ seitenwänden 3 erstreckt, eine obere, zur Luftleitwand 14 b im wesentlichen parallele, sich zwischen der vertikalen Luftleitwand 14 a und der vorderen Seitenwand 3 des Bau­ moduls erstreckende Luftleitwand 14 c, die im Unterschied zur Luftleitwand 14 b im Abstand vor der einen längsseiti­ gen Baumodulstirnwand 3 beginnt und im Abstand vor der anderen längsseitigen Baumodulseitenwand 3 endet, und eine etwa auf der Höhe des Reinraumbodens 11 angeordnete, zu diesem parallele untere Luftleitwand 14 d, die den Boden des Luftverteilungsraums 13 bildet.

Die Luftleitwände 14 a-14 d bilden zusammen mit der Reinraumstirnwand 12 und der vorderen Baumodul­ seitenwand 3 zwischen den seitlichen Baumodul-Seitenwänden 3 Luft­ kanäle, und zwar einen sich im wesentlichen über die Modulbreite er­ streckenden Luftanströmkanal 15, einen über dem letzteren befind­ lichen, sich im wesentlichen parallel zu diesem erstreckenden Luft­ verzweigungskanal 16 und einen über dem letzteren befindlichen, zu diesem im wesentlichen parallelen und sich im wesentlichen über die Modulbreite b erstreckenden Luftausströmkanal 17. Die Luftleitwand 14 d begrenzt zusammen mit dem jeweils unteren Bereich der vorderen Baumodul-Seitenwand 3 und der längsseitigen Baumodul-Seitenwände 3 abwärts einen Rückströmkanal 18. Der Rückströmkanal 18 ist über die Modulbreite hinweg seitwärts mit dem Abluftraum 19 über die Modul­ breite b hinweg durch Öffnungen 20 in der unteren Luftleitwand 14 d hindurch, in denen verstellbare Drosselklappen 21 (nur in Fig. 3 dargestellt) angeordnet sind, verbunden.

Der sich über die Modulbreite b erstreckende Luftanström­ kanal 15 umfaßt einen begehbaren Raum für die Wartung von eingebauten Aggregaten und für den Zugang zu eingebauten Installationen, die zur Versorgung der in der Reinraum­ zelle 6 befindlichen Geräte nötig sind. Dieser Raum reicht im oberen Bereich zwischen der vertikalen Luftleitwand 14 a und der Reinraumstirnwand 12 bis etwa zur Höhe der Rein­ raumdecke 8 und ist nach oben hin durch eine weitere, horizontale Luftleitwand 14 e luftdicht abgeschlossen.

Der Anströmkanal 15 ist etwa in seiner Längsmitte durch eine Öffnung 22 in der Luftleitwand 14 b mit dem Luftverzweigungskanal 16 verbunden. Der letztere steht wiederum an seinen längsseitigen Enden durch Öffnungen 23 mit dem Luftausströmkanal 17 in Verbindung. Der Luftaus­ strömkanal 17 ist seinerseits über die Modulbreite b hinweg durch Vorfilterelemente 24 in seinen oberen Bereich 17 a und einen unteren Bereich 17 b unterteilt, die nur durch die Vorfilterelemente 17 hindurch miteinander in Verbindung stehen. Der obere Bereich 17 a des Ausström­ kanals 17 ist unterhalb der Modul-Deckwand 4 über die Modulbreite hinweg zur Seite moduleinwärts offen und mün­ det so in einen sich zwischen der weiteren Luftleitwand 14 e und der Moduldeckwand 4 über die Modulbreite b er­ streckenden, horizontalen oberen Verbindungskanal 25, der in der Ebene der Reinraumstirnwand 12 in eine sich über die Modulbreite b erstreckende Zuluftöffnung 26 ausläuft, an die sich der oberhalb von der Reinraumdecke 8 befind­ liche, unmittelbar an die Fein-Filterelemente 7 oben an­ grenzenden Zuluftraum 27 anschließt, der oberhalb der Reinraumdecke 8 von den glatten Innenflächen der oberen Bereiche der längsseitigen Modul-Seitenwände 3 sowie der der Reinraumstirnwand 12 gegenüberliegenden stirnseitigen Modul-Seitenwand 3 und der Modul-Deckwand 4 umschlossen und nur durch die Zuluftöffnung 26 hindurch über die Modulbreite b hinweg für einen Lufteintritt zugänglich ist.

Zwischen der Ebene der Reinraumstirnwand 12 und etwa der Ebene der vertikalen Luftleitwand 14 a umgrenzt die unterste Luftleitwand 14 d zusammen mit den darunter reichenden Bereichen der längsseitigen Modul-Seitenwände 3 und dem Modul-Boden bzw. Untergrund 9 einen unteren Verbindungskanal 28, der den Rückströmkanal 18 im wesent­ lichen über die Modulbreite b hinweg mit dem Abluftraum 19 unterhalb des Reinraumbodens 11 verbindet.

In der Längsmitte des Anströmkanals 15 befindet sich ein von einem externen, ebenfalls im Luftanströmkanal 15 an­ geordneten Motor 29 angetriebenes Gebläse 30, das druck­ seitig rundherum luftdicht an die Öffnung 22 in der mittle­ ren Luftleitwand 14 b angeschlossen ist und saugseitig mit den Luftraum im Luftanströmkanal 15 in Verbindung steht. Im Betrieb saugt das Gebläse 30 die Luft aus dem Abluftraum 19 über den unteren Verbindungskanal 28, den Rückströmkanal 18, die Öffnungen 20 in der unteren Luft­ leitwand 14 d und den Luftanströmkanal 15 an und drückt diese in den Verzweigungskanal 16, der die Luftströmung in zwei horizontale Teilströme aufteilt, die an seinen Enden in den Luftausströmkanal 17 ausreten und diesen von beiden Enden her gleichmäßig mit Luft beaufschlagen. Auf diese Weise wird ein über die Modulbreite b gleichmäßiger Luftzufluß vom unteren Bereich 17 b des Luftausströmkanals 17 zu den Vorfilterelementen 24 erreicht, die die Luft demgemäß auch in einer über die Modulbreite gleichmäßig verteilten Strömung in den oberen Bereich 17 a des Luft­ ausströmkanals 17 durchlassen und dabei vorfiltern. Diese über die Modulbreite gleichmäßig verteilte Luftströmung gelangt sodann durch den oberen Verbindungskanal 25 und die Zuluftöffnung 26 hindurch von der Seite her in den Zuluftraum 27 und beaufschlagt, durch dessen glatte Innen­ wandung oberhalb der Fein-Filterelemente 7 ungestört, die letzteren gleichmäßig, so daß diese die ihnen zuge­ führte Luft auch in einer über die Reinraumdecke 8 gleich­ mäßig verteilten Luftströmung nach unten durchgelassen und dabei die Feinfilterung entsprechend der im Reinraum ge­ wünschten Reinheitskategorie durchführen. Es kann sich so unter der Reinraumdecke 8 die im Reinraum nötige laminare Luftströmung von der Reinraumdecke 8 zum Reinraumboden 11 ausbilden.

Zur Schalldämpfung sind in die Verbindungskanäle 25 und 28 sowie in den Verzweigungskanal 16 sich in Strömungs­ richtung erstreckende, im gegenseitigen Abstand ange­ ordnete Schalldämpfkulissen 31 eingebaut.

Der Hauptströmungsverlauf ist in der Zeichnung durch Pfeile 32 angedeutet. Eine weitere, über den größten Teil der Hauptströmung mit dieser vermischte Luftströmung be­ zeichnen Pfeile 33. Es handelt sich hierbei um die Zufuhr von Frischluft von außerhalb des Baumoduls mittels eines Frischluftgebläses 34 über Filtersäcke 35 in den An­ strömkanal 15 und um die Abfuhr von Fortluft in die Um­ gebung des Baumoduls mittels zweier Fortluftgebläse 36 aus dem Abluftraum 19. Das Gebläse 33 und die Gebläse 34 und 36 sind so regelbar, daß unabhängig vom Verschmutzungs­ grad der Filterelemente, insbesondere der Fein-Filter­ elemente 7, der Reinraumzelle 6 stets eine etwa gleichblei­ bende Luftmenge durch die letzteren hindurch mit einem vorbestimmten Überdruck gegenüber Atmosphärendruck bzw. ggf. auch dem Druck in einem benachbarten Reinraum ge­ ringerer Reinheitskategorie zugeführt wird. Der maximale, mit den Gebläsen erzielbare Überdruck ist dabei so ge­ wählt, daß eine mechanische Überlastung der strukturellen Bauteile des Baumoduls nicht eintreten kann. Die Fein- Filterelemente 7 müssen ausgewechselt werden, sobald die so bemessene maximale Kapazität der Gebläse nicht mehr ausreicht, die verschmutzungsabhängige Druckdifferenz an den Fein-Filterelementen 7 zur Aufrechterhaltung der ge­ wünschten Strömungsbedingungen in der Reinraumzelle 6 herbeizuführen.

Das Frischluftgebläse 34 und die Fortluftgebläse 36 können für kleinere Moduleinheiten oder Modulkombinationen auch durch steuerbare Luftklappen ersetzt werden, die in den für die Gebläse vorgesehenen Öffnungen 34 a und 36 a angeordnet sind.

Zur Aufrechterhaltung der in der Reinraumzelle 6 ge­ wünschten Temperaturbedingungen ist unterhalb der Vor­ filterelemente 24 ein sich mindestens über einen großen Teil der Länge des Ausströmkanals 17 bzw. der Modulbreite erstreckender Wärmetauscher vorgesehen, der wahlweise von einer nicht dargestellten Quelle her mit einem Kühlmittel oder mit einem Heizmittel, z. B. Kaltwasser oder Warm­ wasser, beschickt werden kann.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen ein Reinraum-Baumodul, das als selbständige Moduleinheit ausgeführt ist und auch zu bei­ den Längsseiten vollständig geschlossene Seitenwände 3 aufweist. Der Aufbau dieser Moduleinheit entspricht im wesentlichen dem in Verbindung mi Fig. 2 und 3 geschil­ derten Baumodul mit dem Unterschied, daß der Anströmkanal 15 hier nicht einen Montage- und Wartungsraum umfaßt, so daß die Reinraumstirnwand 12 gleichzeitig die Funktion der vertikalen Luftleitwand 14 a der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3 erfüllen kann. Es fehlen auch die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 vorgesehenen Verbin­ dungskanäle 25 und 28, so daß die Luft direkt aus dem Ab­ luftraum 19 in den Rückströmkanal 18 eintritt und aus dem oberen Bereich 17 a des Luftausströmkanals 17 unmittelbar über die Zuluftöffnung 26 in den Zuluftraum 27 einströmt. Das durch einen externen Antriebsmotor 29 angetriebene einzelne Hauptgebläse 30 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 bis 6 durch zwei kleinere Gebläse 30 er­ setzt, die Raum sparen und von einem internen Antriebs­ motor angetrieben sind. Diese Gebläse 30 versorgen den Luftverzweigungskanal 16 über zwei symmetrisch zu dessen Längsmitte im Abstand von seinen Enden angeordnete Öffnungen 22 in der Luftleitwand 14 b. Die Schalldämpf­ kulissen 31 sind hier in den unteren Bereich 17 b des Luftausströmkanals 17, und nur in diesen, eingebaut. Das Frischluftgebläse 34 befindet sich in einem Klimagerät, das gleichzeitig die Funktion des Wärmetauschers 37 bei der Ausführung gemäß Fig. 1 bis 3 erfüllt. Die Fortluft entweicht über eine Rückschlagklappe oder ein Fortluftge­ bläse 36 aus dem Zuluftraum 27 in einen Umkleideraum oder dgl. 40, der gegenüber dem Luftverteilungsraum 13 in die Moduleinheit integriert und über eine weitere Reinraum­ stirnwand 12 a mit einer Türe gegen die Reinraumzelle 6 luftdicht abgegrenzt ist. Der Umkleideraum 40 ist über eine Türe 70 zugänglich.

Die Moduleinheit gemäß Fig. 4 bis 7 weist auch einen selbsttragenden Boden 41 auf und kann somit ohne besondere Maßnahmen auf einem ebenen Untergrund überall, bei entsprechender Dachgestaltung auch im Freien, aufge­ stellt werden.

In den Fig. 7 bis 11 ist unter Verwendung von gleichen Bezugszahlen für entsprechende Teile wie in den vorher­ gehenden Figuren ein aus einer Modulkombination bestehen­ der Reinraum dargestellt, der sich von den vorstehend be­ schriebenen Ausführungsformen vorrangig dadurch unter­ scheidet, daß bei den einzelnen Baumodulen 1 a, 1 b in der Strömungsverteilungsvorrichtung 2 kein Haupt-Gebläse 30 vorgesehen ist, in die Öffnung bzw. die Öffnungen 22 je­ weils einstellbare Drosselklappen 45 eingebaut sind, die einzelnen Bau-Module 1 a, 1 b mit durchgehender Verbindung jeweils zwischen den Rückströmkanälen 18 und den Anström­ kanälen 15 zusammengefügt sind, zwischen den Rückström­ kanälen 18 und den Anströmkanälen 15 keine direkte Ver­ bindung durch die untere Luftleitwand 14 d hindurch vor­ handen ist und die untereinander verbundenen Rückström­ kanäle 18 und die untereinander verbundenen Anströmkanäle 15 an einem Ende jeweils über ein Verbindungsstück 46 bzw. 47 saug- bzw. druckseitig an ein allen Modulen 1 a und 1 b gemeinsames Hauptgebläse 30′ angeschlossen sind, das sich in einem eigenen Gebläsemodul 48 befindet, dessen Außenwandung den das Gebläse 30′ enthaltenden Innenraum im wesentlichen luftdicht umschließt. Das Gebläsemodul 48 ist durch eine Türe 70 zugänglich. Etwa auf der Höhe des Reinraumbodens befindet sich ein Zwischenboden 49, der von dem das Gebläse 30′ enthaltenden Raum 51 einen Luftein­ strömraum 52 abteilt, der durch Öffnungen 53 im Zwischen­ boden 50, die sich bei der türseitigen Stirnwand des Ge­ bläsemoduls 48 befinden, mit dem Raum 51 verbunden ist. Vor den Öffnungen 53 sind in der Lufteinströmraum sich in Strömungsrichtung erstreckende Schalldämpfkulissen 31′ eingefügt. Aus dem Lufteinströmraum 52 führt durch die türseitige Stirnwand des Gebläsemoduls 48 eine Öffnung 54 für Fortluft ins Freie, in die ein Fortluftgebläse 36′ eingebaut ist. Anstelle des Fortluftgebläses 36′ können in der Fortluftöffnung 54 auch einstellbare Drosselklappen angeordnet sein. Das Gebläsemodul 48 weist in einer an den Raum 51 angrenzenden Wand eine weitere ins Freie führende Öffnung 55 auf, in die ein Frischluftgebläse 34′ eingebaut ist, das Frischluft durch Sackfilter 35′ hindurch in den Raum 51 fördert.

Das Hauptgebläse 30′ saugt die über das Verbindungsstück 46 und den Einströmraum 52 aus den Rückströmkanälen 18 einströmende, mit der gefilterten Frischluft vermischte Luft im Raum 51 an und fördert diese über das Verbindungs­ stück 47 in die Antrömkanäle 15. Der durch die Frisch­ luftzufuhr bedingte Luftüberschuß wird als Fortluft durch das Gebläse 36′ ins Freie ausgestoßen. Das Hauptgebläse 30′, das Frischluftgebläse 34′ und das Fortluftgebläse 36′ sind auch hier so geregelt, daß sich der gewünschte Über­ druck in der Reinraumzelle 6 einstellt.

Der Anströmkanal 15 ist vorzugsweise durch mindestens eine vertikale Längsmittelwand unterteilt, um Turbulenzen zu vermindern. Die Drosselklappen 45 in den Öffnungen 22 gestatten es, einem gewissen Druckabfall im Anströmkanal 15 zwischen dem Einspeiseende beim Gebläsemodul 48 und dem gegenüberliegenden Ende Rechnung zu tragen und so zu er­ reichen, daß bei jedem Baumodul 1 a und 1 b diejenige Luft­ menge in den Luftverzweigungskanal 16 eintritt, die unter Zugrundelegung der jeweiligen Modulbreite die gewünschte, ggf. von Baumodul zu Baumodul gleiche Beaufschlagung der Fein-Filterelemente 7 ergibt.

Die vertikale Luftleitwand 14 a reicht hier bis zur unteren horizontalen Luftleitwand 14 d und teilt somit den Anströmkanal 15 von einem begehbaren Raum für Installationen und dgl. ab, der zwischen der Strömungsver­ teilungsvorrichtung 2 und der Reinraumstirnwand 12 vorge­ sehen ist.

Auch bei dieser Ausführung ist ein Wärmetauscher 37 unter­ halb der Vorfilterelemente 24 vorhanden. Die Kanalführung in der Strömungsverteilungsvorrichtung 2 entspricht im übrigen derjenigen bei den vorher besprochenen Aus­ führungsformen.

Dem Reinraum gemäß Fig. 7 bis 11 ist eine weitere Modul­ einheit 58 angebaut, die eine Schleuse, Umkleideräume und dgl. enthält und über eine Türe 70 mit der Reinraumzelle 6 des benachbarten Baumoduls 1 b verbunden ist.

Die Fig. 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführung einer Baumoduleinheit aus einem Baumodul im wesentlichen gemäß Fig. 2 und 3 mit geschlossenen Seitenwänden auch an beiden Längsseiten, in das zusätzlich noch ein Schleusen- und Umkleideraum 60 auf der vom Luftverteilungsraum 13 abge­ wendeten Stirnseite der Reinraumzelle 6 integriert ist. Eine Besonderheit dieser Ausführungsform besteht darin, daß die vorgefilterte Luft aus dem Zuluftraum 27 auch in den Raum 61 oberhalb einer rundherum luftdicht abgeschlos­ senen Zwischendecke 62 im Schleusen- und Umkleideraum 60 eingeleitet und durch ein Feinfilter in der Zwischendecke 62 in die darunter befindliche Schleusenzelle 63 geleitet wird, durch deren Boden 64 sie nach unten in den bis darunter verlängerten Abluftraum 19 entweicht, so daß die Hauptströmung gemäß den Pfeilen 32 auch die Schleusenzelle 63 durchsetzt. Die Reinraumzelle 6 ist von der Schleusen­ zelle 63 durch eine Türe 70 erreichbar und die letztere wiederum durch eine Türe 70 von außerhalb der Baumodul­ einheit zugänglich.

Claims (17)

1. Reinraum, bei dem die Raumluft als vorgereinigte Luft von oben her Fein-Filterelementen, die im wesentlichen die Reinraum-Decke bilden und seitlich luftdicht aneinan­ der bzw. an die luftdichte Reinraumseitenwandung angren­ zen, zugeführt und durch diese hindurch unter einem gewis­ sen Überdruck gegenüber der Außenluft und ggf. der Luft in einem angrenzenden Raum geringerer Reinheitskategorie in Form einer im wesentlichen gleichmäßig über die Rein­ raumdecke verteilten sowie im wesentlichen laminaren Strömung von oben her als Reinluft in die Reinraumzelle eingeleitet wird und aus dieser im wesentlichen gleich­ mäßig über deren Boden verteilt durch diesen hindurch in einen darunter befindlichen Abluftraum entweicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Fein-Filterelemente (auf der von der Reinraumzelle (6) abgewendeten Seite unmittelbar an einen darüber befindlichen Zuluftraum (27) angrenzen, der von einer an die Reinraumdecke (8) umfangsseitig luftdicht angeschlossenen, im wesentli­ chen luftdichten sowie glatten Wandung (3, 4) umgeben ist, die eine sich im wesentlichen über die Länge einer Seite der Reinraumdecke (8) erstreckende seitliche Zuluft­ öffnung (26) für den Eintritt der den Feinfilterelementen (7) zuzuführenden vorgereinigten Luft aufweist, und daß der Zuluftöffnung (26) eine Strömungsverteilungs­ vorrichtung (2) zum im wesentlichen gleichmäßigen Vertei­ len des vorgereinigten Luftstromes über deren Länge hinweg vorgebaut ist.

2. Baumodul zum Herstellen von Reinräumen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zuluftöffnung (26) über die in Anbaurichtung messende Modulbreite (b) erstreckt und daß in das Baumodul eine Strömungsvertei­ lungsvorrichtung (2) integriert ist, die die ihr aus dem Abluftraum (19) zugeführte Luft vorreinigt und in Form einer im wesentlichen gleichmäßig über die Modulbrei­ te verteilten Strömung durch die Zuluftöffnung (26) hin­ durch in den Zuluftraum (27) leitet.

3. Baumodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) in das Baumodul ein Luftverteilungsraum (13) inte­ griert ist, der sich stirnseitig vor der Reinraum­ zelle (6) etwa über die Modulhöhe und die in Anbau­ richtung des Moduls messende Modulbreite erstreckt und sich hinter einer vom Reinraumboden (11) bis zur Reinraumdecke (8) reichenden, luftdichten Rein­ raumstirnwand (12) befindet,
• b) in dem Luftverteilungsraum (13) mittels Luftleit­ wänden (14) für die Strömungsverteilungsvorrichtung (2)
  • aa) ein die Modulbreite überquerender Luftrückström­ kanal (18)
  • bb) ein über dem Luftrückströmkanal (18) befind­ licher, sich im wesentlichen parallel zu die­ sem erstreckender Luftanströmkanal (15),
  • cc) ein über dem Luftanströmkanal (15) befindlicher, sich im wesentlichen parallel zu diesem er­ streckender Luftverzweigungskanal (16), und
  • dd) ein über dem Luftverzweigungskanal (16) im wesentlichen parallel zu diesem liegender, sich im wesentlichen über die Modulbreite erstrecken­ der Luftausströmkanal (17)

gebildet sind,

• c) der Rückströmkanal (15) über die Modulbreite hinweg seitwärts mit dem Abluftraum (19) verbunden ist und mit dem Anströmkanal (15) in Verbindung steht,
• d) der Anströmkanal (15) etwa symmetrisch zu seiner Längsmitte und im Abstand von seinen Enden durch mindestens eine Öffnung (22) mit dem Verzweigungs­ kanal (16) in Verbindung steht,
• e) der Verzweigungskanal (16) durch Öffnungen (23) an seinen längsseitigen Enden mit dem Ausströmkanal (15) verbunden ist,
• f) der Ausströmkanal (15) über die Modulbreite durch Vorfilterelemente (24) in einen oberen (17 a) und einen unteren (17 b) Bereich unterteilt ist, die nur durch die Vorfilterelemente (24) hindurch mitein­ ander in Verbindung stehen, und
• g) der obere Bereich (17 a) des Ausströmkanals (17) über die Modulbreite hinweg zur Seite hin in den Zuluftraum (27) über der Reinraumdecke (8) mündet.

4. Baumodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückströmkanal (18) und der obere Bereich (17 a) des Ausströmkanals (17) jeweils über einen sich über die Modulbreite erstreckenden horizontalen Verbindungskanal (28, 25) mit dem Abluftraum (19) bzw. mit dem Zuluft­ raum (27) verbunden sind und in die Verbindungskanäle (28, 25) Schalldämpfkulissen (31) eingebaut sind.

5. Baumodul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Öffnung (22) zwischen dem Anström­ kanal (15) und dem Verzweigungskanal (16) eine in den ersteren eingebaute Gebläseeinrichtung (30) zum Fördern der Luft aus dem ersteren in den letzteren zugeordnet ist und der Rückströmkanal (18) direkt mit dem Anström­ kanal (15) durch dessen Boden hindurch verbunden ist.

6. Baumodul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rückströmkanal (15) mit der Saugseite einer in einem gesonderten Modul (48) befindlichen Ge­ bläseeinrichtung (30′) verbindbar ist, die druckseitig an den Anströmkanal (15) anschließbar ist.

7. Baumodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum gesteuerten Einleiten von vorgefilterten Frischluft in den Anströmkanal (15) und zum gesteuerten Ausleiten von Fortluft aus dem Rückströmkanal (18).

8. Baumodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum gesteuerten Einleiten der vorgefilterten Frischluft in den Anströmkanal (15) und zum gesteuerten Ausleiten von Fortluft aus dem Rück­ strömkanal (18) steuerbare Luftklappen in Öffnun­ gen aufweist, die den Rückströmkanal (18) bzw. den Anströmkanal (15) mit der Atmosphäre verbinden.

9. Baumodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum gesteuerten Einleiten von vorgefilterter Frischluft in den Anströmkanal (15) und zum gesteuerten Ausleiten von Fortluft aus dem Rück­ strömkanal (18) steuerbare Gebläse (34, 36) in Öffnun­ gen aufweist, die den Rückströmkanal (18) bzw. den Anströmkanal (15) mit der Atmosphäre verbinden.

10. Baumodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 9, gekennzeichnet durch eine sich mindestens über einen großen Teil der Modulbreite erstreckende Vorrichtung (37) zum wahlweisen Beheizen oder Kühlen der den Vor­ filterelementen (24) vom unteren Bereich (17 b) des Ausströmkanals (17) her zuströmenden Luft.

11. Baumodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 9, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (34′) zum wahlwei­ sen Beheizen oder Kühlen der dem Anströmkanal (15) zu­ geführten Frischluft.

12. Baumodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungs­ verteilungsraum (13) einen begehbaren Raum zur Unter­ bringung und Wartung von Installationen und Aggregaten umfaßt.

13. Baumodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Baumodul als selbständige Moduleinheit mit luftdichten Außenwänden (3) auch an den Längsseiten ausgeführt ist.

14. Modulkombination aus Baumodulen nach Anspruch 6 und einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Module (1 a, 1 b, 1 c) mit durchgehender Verbindung jeweils zwischen den Rück­ strömkanälen (18) und den Anströmkanälen (15) zusammen­ gefügt sind.

15. Modulkombination nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Öffnung (22) zwischen einem Luftanströmkanal (15) und einem Luftverzweigungskanal (16) verstellbare Drosselklappen (45) zugeordnet sind.

16. Modulkombination aus Baumodulen nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulkombination aus Baumodulen (1 a, 1 b, 1 c) zusammengesetzt ist, die eine Breite von 3 m und/oder 4 m und/oder 5 m aufweisen.