DE4238595A1 - Modulare Lüftungseinheit mit integriertem Ventilator und angeschlossenem Filterrahmen, insbesondere für reinraumtechnische Zwecke - Google Patents
Modulare Lüftungseinheit mit integriertem Ventilator und angeschlossenem Filterrahmen, insbesondere für reinraumtechnische ZweckeInfo
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- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
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- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/16—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by purification, e.g. by filtering; by sterilisation; by ozonisation
- F24F3/167—Clean rooms, i.e. enclosed spaces in which a uniform flow of filtered air is distributed
Description
Die Erfindung betrifft eine modulare Lüftungseinheit, insbesondere
für Lüftungsdecken oder -wände Reiner Räume, mit rechteckigem Gehäu
se, integriertem Ventilator und angeschlossenem Filterrahmen, in den
ein Filter einsetzbar ist, wobei das Gehäuse zumindest eine Deck
platte mit zu einem Ende des Gehäuses versetzter Ansaugöffnung zum
Plenum und eine Bodenplatte mit einer Überströmöffnung zu einem
Druckraum über dem Filter aufweist, die aus schalldämpfenden Mate
rial geformt sind.
In der Reinraumtechnik wird eine großflächige Durchflutung eines
Reinraumes mit gefilterter Luft eingesetzt, um die für unter Rein
raum-Bedingungen durchzuführende Fertigungen oder Tätigkeiten aus
führen zu können. Dazu werden unter der Massivdecke des Bauwerks
Filterdecken bzw. neben den Massivwänden des Bauwerks Filterwände
installiert, wobei der Zwischenraum zwischen Massivdecke und Filter
decke bzw. zwischen Massivwand und Filterwand - das Plenum - jeweils
von einer Lüftungszentrale mit aufbereiteter Luft versorgt wird. In
vielen Bereichen ist es zweckmäßig, wenn die Fertigungs-Gegebenhei
ten in Bereiche oder Zonen aufgeteilt werden können, in denen unter
schiedliche Bedingungen herrschen; dadurch wird die Nutzungsmöglich
keit einer Reinraum-Anlage flexibler gestaltet, wobei nur in den
kritischen Zonen die entsprechenden Reinheitsbedingungen einzuhalten
sind. Diese Flexibilität läßt sich mit einem modularen System errei
chen. Eine für reinraumtechnische Zwecke geeignete modulare Filter
einheit ist aus der DE-OS 34 22 900 bekannt, bei der die einzelnen
Filter-Module, soweit sie nicht mit von einer Lüftungszentrale in
den Deckenzwischenraum gedrückten Luft versorgt werden, mit Luftzu
fuhrhauben versehen sind, die über ein entsprechend der Anordnung
verzweigtes Rohrleitungssystem mit einer Lüftungszentrale verbunden
sind. Dieses Modularsystem erfordert einen erheblichen Montageauf
wand, da diese Rohrleitungen mit ihren Verzweigungen im Zwischenraum
zwischen der Massivdecke des Gebäudes und der Filterdecke des reinen
Raumes montiert werden müssen.
Um diesen Nachteil zu überwinden, wird nach der DE-OS 35 13 902 eine
Filter/Ventilator-Kombination eingesetzt, bei der jedes der Filter-
Module mit einem Radialventilator versehen ist, der von oben her auf
einen Filterrahmen mit einen Filter (für Reinraumtechnik geeignetes
Hochleistungs-Schwebstoff-Filter) gesetzt wird, wobei dieser Venti
lator die Luft aus dem Deckenzwischenraum, dem Plenum, ansaugt und
durch das Filter in den Reinen Raum drückt. In all diesen Fällen er
folgt die Rückströmung in aller Regel zum einen direkt, zum anderen
über eine Lüftungszentrale. Bei der Vorrichtung nach diesem Vor
schlag ergeben sich Wartungs- und Reparaturschwierigkeiten, insbe
sondere wenn die verschleißanfälligen Teile des Ventilators betrof
fen sind, da im Plenum im allgemeinen nur sehr eingeschränkte Bewe
gungsmöglichkeiten für einen Wartungsmann bestehen.
Diesen Stand der Technik versucht die DE-OS 38 36 147 so weiter zu
bilden, daß die modular aufgebaute Reinraumdecke besonders einfach
und kostensparend gewartet und repariert werden kann, und daß sie
darüber hinaus leicht zu montieren ist, insbesondere wegen des Weg
falls der Vielzahl von Rohrleitungsverbindungen von den einzelnen
Filter-Modulen zur Lüftungszentrale. Dazu schlägt sie ein Gehäuse
vor, mit einer Anström- und einer Abströmseite, wobei die Anströmseite
eine Lufteintrittsöffnung und die Abströmseite einen umlaufen
den Filterrahmen, in den als Filter ein in der Reinraumtechnik üb
liches Hochleistungs-Schwebstoffilters abgedichtet eingesetzt ist,
aufweisen, weiter ein integrierter Ventilator vorgesehen ist, wobei
die Lufteintrittsöffnung gegenüber der Einströmdüse des Ventilators
so versetzt angeordnet ist, daß die angesaugte Luft durch einen
ersten kanalähnlichen Schlitz geführt, den Ventilator erreicht und
von diesem in einen zweiten, parallel zum ersten Schlitz verlau
fenden, kanalähnlichen Schlitz gedrückt wird, bis eine etwa unter
der Einströmöffnung liegende Überströmöffnung den Übertritt dieser
geförderten Luft in den der Rohluftseite des Filters zugeordneten
Druckraum erlaubt, wobei diese Schlitze von schalldämmenden Leit
wänden gebildet werden. Für das Laufrad des Ventilators ist eine
Kammer, insbesondere eine Spiralkammer vorgesehen. Nachteilig dabei
ist der luftführungsbedingte Druckverlust, der zu einer erhöhten
Leistungsaufnahme des Ventilators - Leistungsaufnahmen von über 300
w/m2 werden durchaus erreicht - führt. Diese Druckverluste haben zur
Folge, daß der Ventilator derartiger Lüftungseinheiten mit einer
erhöhten Drehzahl betrieben werden muß, was zu einer verstärkten
Schalleistungs-Abgabe führt, so daß Schallpegel von etwa 55 dB(A)
nicht unterschritten werden können. Darüber hinaus ist der
Ventilator einseitig gegen eine der Leitflächen aus schalldämpfendes
Material abgestützt, wobei dazu diese Leitfläche statisch verstärkt
werden muß, und eine das nachgeschaltete Filter belastende
Partikelablösung aus dem schalldämpfenden Material infolge der
Erschütterungen durch den nie ganz ruhigen Laufes des Ventilators
nicht auszuschließen ist.
Diesen Nachteil zu beheben ist die Aufgabe, die der Erfindung zu
grunde liegt, und nach der eine Lüftungseinheit so weitergebildet
werden soll, daß ihre Zuluft aus einem oberhalb der Lüftungsdecke
bzw. neben der Lüftungswand befindlichen Raum (Plenum) entnommen
werden kann, wodurch (nahezu) beliebige Raumgrößen mit einer
vertikalen oder mit einer horizontalen Luft-Durchflutung mit
turbulenzarmer Verdrängungsströmung im Fallstrom bzw. im Querstrom
versorgt werden können, wobei der Schallpegel der Lüftungseinheit
verringert werden soll, diese einfach und wirtschaftlich herstellbar
sein soll, wobei in Weiterführung der Aufgabe die Partikelablösung
aus dem schalldämpfenden Material unterdrückt werden soll, und wobei
schließlich auch in einfacher Weise die Möglichkeit geschaffen
werden soll, die Lufttemperatur zu ändern.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkmale des Haupt
anspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Aus
führungsformen beschreiben die Unteransprüche.
Nach der Erfindung ist zwischen Deck- und Bodenplatte ein von diesen
beidseits in Art einer Sandwichbauweise abgedeckter Einsatz aus
schalldämpfenden Material vorgesehen, in den korrespondierend zur
Ansaugöffnung eine Spiralkammer mit Ausblasöffnung und daran an
geschlossenen Ausblaskanal mit im Winkel zueinander stehenden, zu
den beiden seitlichen Begrenzungen der als über die innere Breite
des Gehäuses erstreckten Überströmschlitze ausgebildeten Überström
öffnung verlaufenden Schrägflächen eingeformt ist, wobei die Spiral
kammer mit dem koaxial zu der in die Ansaugöffnung eingesetzten
Einlaufdüse angeordneten Laufrad mit Antrieb des Ventilators
versehen ist, und wobei der Ausblaskanal zusammen mit Deck- und
Bodenplatte einen Rechteck-Diffusor bildet. Durch diese Ausbildung
wird eine strömungsgerechte Ausbildung der Luftfördereinrichtung
erreicht, die die von dem Ventilator aufzubringende Druckerhöhung
gering hält und den Wirkungsgrad des Ventilators vergrößert und
somit dessen Leistungsaufnahme verringert. Umlenkungen, die einen
erheblichen Teil der Strömungsenergie verbrauchen, werden so
weitgehend vermieden, so daß die notwendige Druckerhöhung im
Ventilator reduziert werden kann. Über die damit verbundene
Verringerung der Leistungsaufnahme des Ventilators hinaus wird dabei
auch die vom Ventilator abgegebene Schalleistung verringert, so auf
übermäßige Schalldämpfung verzichtet werden kann.
Vorteilhaft sind die eine der Schrägflächen etwa tangential zur Spi
rale und die andere etwa tangential zum Drehkreis des Laufrades aus
gerichtet, wobei vorzugsweise die tangential zur Spirale verlaufende
Schrägfläche parallel zu einer der Seitenwände des Gehäuses ver
läuft. Der so zwischen Deck- und Bodenplatte gebildete Rechteck-
Diffusor öffnet sich somit zum Überströmschlitz hin, wobei in ihm
die Ausströmgeschwindigkeit aus dem Spiralgehäuse unter Druck-
Rückgewinn zum Überströmschlitz hin soweit abgebaut wird, daß das
Überströmen mit (relativ) geringem Druckverlust erfolgt. Damit wird
eine strömungsgerechte Anpassung erreicht, die die im Ventilator
notwendige Druckerhöhung weiter verringert und auch die vom Ventila
tor erzeugte Schalleistung begrenzt, mit dem Ergebnis einer weiteren
Verringerung sowohl der Leistungsaufnahme des Ventilators, als auch
des Schallpegels der Lüftungseinheit. Dabei hat sich empirisch ge
zeigt, daß eine strömungsgerechte Anpassung dann erreicht wird, wenn
die eine der Schrägflächen etwa tangential zur Spirale und die ande
re etwa tangential zum Drehkreis des Laufrades ausgerichtet sind.
Dabei ist in bevorzugter Weise die eine der Schrägflächen parallel
zu einer Seitenwand des Gehäuses ausgerichtet, wodurch eine vorteil
hafte Öffnung des Ausblaskanals erreicht wird. Der so mit Deck- und
Bodenplatte gebildete, zum Überströmschlitz hin geöffnete Rechteck-
Diffusor bewirkt eine strömungsgerechte Anpassung der Ausblasge
schwindigkeit des Ventilators an die Luftgeschwindigkeit im Über
strömschlitz, dazu wird der über den Rechteck-Diffusor geführte Aus
blasstrahl auf die Breite des Gehäuses aufgeweitet, wobei die Höhe
des Strahls zumindest im Bereich des Diffusors konstant gehalten ist
und auch der Diffusor Schalldämpfwirkung besitzt. Dies verringert
ebenfalls Strömungsverluste, was wiederum zu einer Verringerung der
im Ventilator notwendigen Druckerhöhung führt, mit der Auswirkung
auf Leistungsaufnahme und Schallpegel, wobei letzterer um mehr als
10 dB(A) verringert werden konnte.
Vorteilhaft ist der Überströmschlitz über die gesamte Breite des In
nenraumes des Gehäuses geführt, und liegt in seiner Länge bei 1/6
bis 1/4 der Länge des Gehäuses. Durch diese Ausbildung des Über
strömschlitzes wird erreicht, daß der geförderte Luftstrom in der
gesamten Breite des Innenraumes des Gehäuses zum Filter überströmt,
wobei bei den üblichen Filter-Austrittsgeschwindigkeiten von um 0,4
bis 0,5 m/s die Umlenkgeschwindigkeit der Luft bei 1,6 bis 3 m/s
liegt, eine Geschwindigkeit, die keine besonderen Probleme mit Um
lenkverlusten und dadurch bedingtes Strömungsrauschen erwarten läßt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist als schalldämpfende Mate
rial zumindest des Spiralkammer mit Ausblaskanal enthaltenden Ein
satzes ein geschäumter Kunststoff eingesetzt, in den Spiralkammer
und Ausblaskanal eingeformt sind. Durch diese Ausbildung werden zum
einen die günstigen Eigenschaften eines Radialventilators mit Spi
ralgehäuse ausgenutzt, mit seinem insgesamt guten Wirkungsgrad; zum
anderen gestattet der in überraschend einfacher Weise gebildete
Ausblas-Diffusor einen Druckrückgewinn, der die zum Erzeugen des für
den Reinraumbetrieb notwendige Druckdifferenz zum Überwinden des Wi
derstandes des Filters verringert und so auch die von Ventilator
aufgenommene Leistung. Besonders die Verwendung von Schaummaterial
hat sich als wirksame Maßnahme zur Schalldämpfung erwiesen, wobei in
den Einsatz die Spirale des Gebläses und auch die Schrägflächen des
Rechteck-Diffusors in einfacher Weise, etwa durch Schneiden, einge
formt werden können, da deren Begrenzungen zylindrisch bzw. eben
sind. Damit wird eine kostengünstige Herstellungsmöglichkeit er
reicht, die eine wirtschaftliche Fertigung erlaubt. Es versteht sich
von selbst, daß sowohl die Deck- als auch die Bodenplatte ebenfalls
aus Schaumstoff geformt sein können, jedoch lassen sich auch andere,
aus der Technik der Schalldämpfung bekannte Materialien - etwa mit
Mineralwolle o. dgl. hinterstopfte Lochbleche - einsetzen. Mit dieser
Ausführung wird erreicht, daß zum einen das Gebläse gänzlich gekap
selt ist. Vorteilhaft ist dabei der Einsatz formgeschäumt, was eine
einfache und rationelle Fertigung erlaubt, wobei vorzugsweise das
Aufschäumen derart geleitet wird, daß die Oberfläche geschlossenpo
rig ist. Durch diese Oberflächen-Ausbildung wird erreicht, daß eine
Belastung der das nachgeschaltete Filter belastende Partikelabgabe
unterdrückt wird, was die Lebensdauer der Filter anwachsen läßt.
Vorteilhaft ist dabei die Deckplatte im Bereich des Überströmschlit
zes mit einer den aus dem Rechteck-Diffusor austretenden Luftstrom
umlenkende Strömungsführung versehen, die vorzugsweise als ein aus
schalldämpfendem Material geformter Einsatz mit einer einen Winkel
von mindestens 90° umfassenden Hohlkehle ausgebildet ist. Dieser
Einsatz, der auch eine Strömungsumlenkung um mehr als 90° zuläßt,
verringert die im Bereich der Umlenkung auftretenden Strömungsver
luste und hilft so mit, die von Ventilator aufgenommene elektrische
Leistung zum Fördern des Luftstromes klein zu halten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das in die Spiralkammer
eingesetzte Laufrad mit Antrieb auf der Bodenplatte aufgeständert
und an dieser lösbar befestigt. Mit dieser Art der Ventilator-Anord
nung wird erreicht, daß bei Bedarf der Ventilator zusammen mit der
Bodenplatte durch den Filteraufnahme-Rahmen nach unten entnommen und
und gewartet bzw. repariert werden kann. Weiter ist vorteilhaft,
wenn das in dem Spiralgehäuse angeordnete Laufrad mit rückwärts ge
krümmten Schaufeln versehen ist. Dadurch wird zum einen der Wir
kungsgrad des Ventilators weiter gesteigert und seine Leistungsauf
nahme nochmals verringert, so daß das Laufrad mit einer geringeren
Drehzahl betrieben werden, was darüber hinaus wegen der Abhängigkeit
der Schalleistung von der 5. Potenz der Drehzahl zu einer erheb
lichen Reduzierung des Schallpegels führt.
Zur Verbesserung der Filteranströmung weist vorteilhaft die Boden
platte auf ihrer dem Filter zugewandten Seite eine keilförmige Schrä
ge auf, die von dem Überströmschlitz ansteigend maximal die gesamte
Höhe des Druckraumes zwischen Bodenplatte und Filter-Oberseite aus
füllt. Diese keilförmige Schräge bildet zusammen mit der Bodenplatte
eine Zunge, wobei in einer Ausführungsform dieser Bodenplatte ein
stückig geformt ist; in einer anderen Ausführungsform ist die keil
förmige Schräge als gesondertes Formteil ausgebildet und auf die
Außenseite der Bodenplatte aufgebracht. Beide Ausführungsformen füh
ren zu dem gleichen Ergebnis: Damit wird der Querschnitt des Druck
raumes oberhalb des Filters von Überströmschlitz weg so verringert,
daß im gesamten Druckraum etwa die gleiche Luftgeschwindigkeit,
somit etwa gleicher dynamische Druck herrschen, was wegen des hinter
dem Überströmschlitz im Druckraum herrschenden Gesamtdruckes zu
einer Gleichverteilung des für eine gleichmäßige Filterdurchströmung
verantwortlichen statischen Druckes führt. Somit können Unterschiede
in der Geschwindigkeit der Luft, mit der diese durch das Filter
tritt, von vorn herein ausgeschaltet werden.
Bei dieser Ausführung der modularen Lüftungseinheit ist es in einfa
cher Weise möglich, daß auf dem Gehäuse ein der Ansaugöffnung vorge
schalteter Wärmetauscher angeordnet ist; dieser Wärmetauscher ist
primärseitig an einen Kältesatz angeschlossen. Durch diese Kombina
tion der Lüftungseinheit mit einem Wärmetauscher kann, insbesondere
dann wenn dieser an einen Kältesatz angeschlossen ist, die Tempera
tur der in den Raum eingeblasenen Luft den Erfordernissen entspre
chend angepaßt werden, insbesondere können Wärmelasten kompensiert
werden. Dabei werden diese Wärmetauscher mit Vor- und Rücklauflei
tungen untereinander und mit der Quelle verbunden, wobei diese Ver
bindungen - im Gegensatz zu den Luftzuführungsleitungen nach DE-OS
34 33 900 - wegen ihres kleinen Querschnittes tolerierbar sind.
Die so gebildete Lüftungseinheit kann in üblichen Rasterdecken ein
gesetzt werden; sie entnimmt die zu fördernde Luft dem Hohlraum zwi
schen der Massivdecke und der abgehängten Filterdecke, so daß weite
re Rohrleitungsverbindungen entfallen. Die hohe Schalldämpfwirkung
erlaubt so einen unmittelbaren Einsatz, wobei die von den einzelnen
Ventilatoren aufgenommene Leistung wegen der niedrigen Druckerhöhung
infolge des geringen Strömungswiderstandes tolerierbar ist, und keine
zusätzlichen Maßnahmen, etwa im Sinne einer Zusatzkühlung erfordern.
Darüberhinaus erlaubt die erfindungsgemäße Lüftungseinheit in einfa
cher Weise das Bilden von Lüftungszonen, wozu die Antriebsmotoren
der Gebläse einzeln oder in Gruppen zusammengefaßt schaltbar sind
und ggf. die Rastergrenzen zwischen derartigen Lüftungszonen mittels
abgehängter Trennvorhänge abgeteilt werden.
Das Wesen der Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 2 beispiel
haft näher beschrieben; dabei zeigen
Fig. 1 Eine Aufsicht auf die Lüftungseinheit mit Einström
öffnung;
Fig. 2 Einen Längsschnitt durch die Lüftungseinheit mit un
tergesetztem Filter.
Die Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf die Lüftungseinheit 1 mit ihrem
umlaufenden Gehäuse 2. Die Deckplatte 3, aus Gründen der Stabilität
mittels eines Verstärkungsprofils 3.1 verstärkt, teilt diese Deck
platte in zwei Teile: während der eine Teil die Einströmöffnung 3.3
(Fig. 2) enthält, deckt der andere Teil den Ausströmkanal 14 ab, der
von den beiden Schrägwänden 14.1 und 14.2 begrenzt ist. In der ge
wählten Darstellung setzt die Schrägwand 14.1 die Spirale der Spi
ralkammer 11 so fort, daß sie die Innenseite einer der Längs-Seiten
wände 4 bildet. Der Ausströmkanal 14 geht auf der dem Spiralgehäuse
11 gegenüberliegenden Seite über in den Überströmschlitz 15, der
dadurch gebildet ist, daß die Bodenplatte 5 nicht bis zur überström
seitigen Seitenwand 4.1 geführt ist. Die ventilatorseitige Seiten
wand 4.2 schließt das Gehäuse. In der der Überströmseite abgewandten
Hälfte des Gehäuses 2 ist die Deckplatte mit der Einströmöffnung 3.3
(Fig. 2) versehen, in die die Einlaufdüse 11.1 des Ventilator einge
setzt ist. Der Ventilator selbst wird durch das in den Einsatz 10
(Fig. 2) eingeformte Spiralgehäuse 11 gebildet, in das ein Laufrad
12 (Fig. 2) mit Antrieb 12.1 eingesetzt ist, wodurch ein gesondertes
Ventilatorgehäuse überflüssig wird.
Die vom Laufrad 12 des Ventilators geförderte Luft verläßt den Ven
tilator durch die Ausblasöffnung 13 und gelangt in den Ausströmkanal
14, der von zwei Schrägwänden 14.1 und 14.2 begrenzt ist, wobei
hier die eine Schrägwand von der Innenseite der in tangentialer Ver
längerung der Spirale der Spiralkammer 11 gelegenen Seitenwand 4 ge
bildet ist, während die andere Schrägwand 14.2 in den Einsatz 10 ein
geformt ist und etwa auf eine Tangente an den Laufradkreis geführt
ist, wobei der Winkel zur Seitenwand 4 auch geringer gewählt werden
kann, so daß die Tangente an einem inneren Laufradkreis bezogen ist
und die Ausblasöffnung breiter wird. Durch die Führung der Schräg
fläche 14.2 wird die in der Höhe durch die Seitenwände 4, 4.1 und
4.2 begrenzte Ausblasöffnung des Ventilators so groß gehalten, daß
keine überhohe Ausblasgeschwindigkeit entsteht. Die Schrägflächen
bilden zusammen mit der Deck- und der Bodenplatte 3 bzw. 5 einen
Diffusor, in dem eine Aufweitung des Ausblas-Strahles ohne Strahl
ablösung möglich wird.
Die Fig. 2 zeigt einen etwa mittigen Längsschnitt durch die Lüf
tungseinheit 1, die über die Hängeeisen 1.1 an einer Massivdecke des
zu belüftenden Raumes aufgehängt ist. In dem Gehäuse 2 ist die Deck
platte 3 angeordnet, die durch das Verstärkungsprofil 3.1 unterteilt
ist. Überströmseitig weist die Deckplatte 3 eine Revisionsöffnung
3.2 auf, die den Zugang zum Ausblaskanal 14 gestattet; die andere
Seite ist mit der Einströmöffnung 3.3 versehen. Seitlich wird das
Gehäuse an den Längsseiten von den Seitenwänden 4 und an den Schmal
seiten überströmseitig von der Seitenwand 4.1 und ventilatorseitig
von der Seitenwand 4.2 begrenzt. Das eigentliche Gehäuse 2 wird zum
Filter 7.1 hin durch die Bodenplatte 5 abgeschlossen, wobei diese
Bodenplatte 5 zur Bildung des Überströmschlitzes 15 nicht bis zur
überströmseitigen Seitenwand 4.1 geführt ist.
Das Gehäuse 2 der Lüftungseinheit 1 wird von den Hängeeisen 1.1 ge
tragen, wobei der untergesetzte Filterrahmen 7, der auch mit einem
Sichtschutzgitter versehen sein kann, diese Tragefunktion übernimmt.
Gleichzeitig trägt dieser untergesetzte Filterrahmen 7 auch das aus
wechselbar eingesetzte Filter 7.1, das mittel einer Liquid-Dichtung
7.2 umlaufend abgedichtet ist. Eine derartige Befestigung und Ab
dichtung des Filters beschreibt beispielsweise die DE-OS 38 17 447.
Der Einströmöffnung 3.3 zugeordnet ist in dem Einsatz 10 (Fig. 1)
eine Spiralkammer 11 vorgesehen, die zusammen mit dem eingesetztem
Laufrad 12 mit Antrieb 12.1 den Ventilator bildet, der die zu för
dernde Luft aus dem Plenum unterhalb der (nicht näher bezeichneten)
Massivdecke des zu belüftenden Raumes ansaugt und durch die Aus
blasöffnung 13 in den Ausblaskanal 14 drückt. Dieser Ausblaskanal 14
bildet im Zusammenwirken mit den Schrägwänden 14.1 und 14.2, der
Deckplatte 3 und der Bodenplatte 5 einen Rechteck-Diffusor, in dem
der Ausblasstrahl unter Druckrückgewinn aufgeweitet wird.
Die so verzögerte Luftströmung wird mittels des viertelkreisförmig
ausgebildeten Strömungsleiteinsatzes 17 durch den Überströmschlitz
15 in den Druckraum 6 vor dem Filter 7.1 gelenkt, aus dem es durch
dieses Filter in den zu belüftenden Raum abströmt. Dabei bewirkt der
keilförmige Einsatz 16, daß die Geschwindigkeit der Luft in dem dem
Filter 7.1 vorgeschalteten Druckraum trotz abströmender Luft hin
reichend gleichmäßig verteilt ist, so daß die Geschwindigkeit der
aus dem Filter in den zu belüftenden Raum austretenden Luft die zur
Bildung einer für die Reinraumtechnik notwendigen, turbulenzarmen
Verdrängungsströmung hinreichende Gleichverteilung aufweist.
Claims (11)
1. Modulare Lüftungseinheit, insbesondere für Lüftungsdecken
oder -wände Reiner Räume, mit rechteckigem Gehäuse, inte
griertem Ventilator und angeschlossenem Filterrahmen, in
den ein Filter einsetzbar ist, wobei das Gehäuse zumindest
eine Deckplatte mit zu einem Ende des Gehäuses versetzte
Ansaugöffnung zum Plenum und eine Bodenplatte mit einer
Überströmöffnung zu einem Druckraum über dem Filter auf
weist, die aus schalldämpfenden Material geformt sind, da
durch gekennzeichnet, daß zwischen Deck- und Bodenplatte
(3, 5) ein von diesen beidseits in Art einer Sandwichbau
weise abgedeckter Einsatz (10) aus schalldämpfenden Mate
rial vorgesehen ist, in den korrespondierend zur Ansaugöff
nung (3.3) eine Spiralkammer (11) mit Ausblasöffnung (13)
und daran angeschlossenen Ausblaskanal (14) mit im Winkel
zueinander stehenden, zu den beiden seitlichen Begrenzun
gen der als über die innere Breite des Gehäuses (2) er
streckten Überströmschlitz (15) ausgebildeten Überström
öffnung verlaufenden Schrägflächen (14.1, 14.2) eingeformt
ist, wobei die Spiralkammer (11) mit dem koaxial zu der in
die Ansaugöffnung (3.3) eingesetzten Einlaufdüse (11.1)
angeordneten Laufrad (12) mit Antrieb (12.1) des Ventila
tors versehen ist, und der Ausblaskanal (14) zusammen mit
Deck- und Bodenplatte (3, 5) einen Rechteck-Diffusor
bilden.
2. Lüftungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die eine der Schrägflächen (14.1) etwa tangential zur
Spirale der Spiralkammer (11) und die andere (14.2) etwa
tangential zum Drehkreis des Laufrades (12) ausgerichtet
sind, wobei vorzugsweise die tangential zur Spirale ver
laufende Schrägfläche (14.1) parallel zu einer der Sei
tenwände (4) des Gehäuses (2) verläuft.
3. Lüftungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Überströmschlitz (15) über die gesamte
Breite des Innenraumes des Gehäuses (2) geführt ist, und
in seiner Länge bei 1/6 bis 1/4 der Länge des Gehäuses (2)
liegt.
4. Lüftungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als schalldämpfendes Material zu
mindest des Spiralkammer (11) mit Ausblaskanal (14) ent
haltenden Einsatzes (10) ein geschäumter Kunststoff ein
gesetzt ist, in den Spiralkammer (11) und Ausblaskanal (14)
eingeformt sind.
5. Lüftungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (10) formgeschäumt ist, wobei vorzugsweise
das Aufschäumen derart geleitet wird, daß die Oberfläche
geschlossenporig ist.
6. Lüftungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Deckplatte (3) im Bereich des Über
strömschlitzes (15) mit einer den aus dem Rechteck-Diffu
sor austretenden Luftstrom umlenkende Strömungsführung
(17) versehen ist, die vorzugsweise als ein aus schall
dämpfendem Material geformter Einsatz mit einer einen
Winkel von mindestens 90° umfassenden Hohlkehle ausge
bildet ist.
7. Lüftungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das in die Spiralkammer (11) einge
setzte Laufrad (12) mit Antrieb (12.1) auf der Bodenplatte
(5) aufgeständert und an dieser lösbar befestigt ist.
8. Lüftungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaufeln des Laufrades (12) rückwärts gekrümmt
sind.
9. Lüftungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (5) auf ihrer dem Fil
ter (7.1) zugewandten Seite eine keilförmige Schräge (16)
aufweist, die von dem Überströmschlitz (15) ansteigt und
zur dem Überströmschlitz (15) gegenüberliegenden Seite
hin maximal die gesamte Höhe des Druckraumes (6) zwischen
Bodenplatte (5) und Oberseite des Filters (7.1) ausfüllt.
10. Lüftungseinheit nach nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß auf dem Gehäuse (2) ein der An
saugöffnung (3.3) vorgeschalteter Wärmetauscher angeordnet
ist.
11. Lüftungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmetauscher primärseitig an einen Kältesatz an
geschlossen ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4238595A DE4238595C2 (de) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | Modulare Lüftungseinheit mit integriertem Ventilator und angeschlossenem Filterrahmen, insbesondere für reinraumtechnische Zwecke |
PCT/EP1993/000608 WO1994011679A1 (de) | 1992-11-16 | 1993-03-16 | Modulare lüftungseinheit mit integriertem ventilator und angeschlossenem filterrahmen, insbesondere für reinraumtechnische zwecke |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4238595A DE4238595C2 (de) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | Modulare Lüftungseinheit mit integriertem Ventilator und angeschlossenem Filterrahmen, insbesondere für reinraumtechnische Zwecke |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4238595A1 true DE4238595A1 (de) | 1994-05-19 |
DE4238595C2 DE4238595C2 (de) | 1996-04-11 |
Family
ID=6472966
Family Applications (1)
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Owner name: KESSLER + LUCH GMBH & CO. KG, 35394 GIESSEN, DE |
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Owner name: THYSSENKRUPP HISERV GMBH, 46047 OBERHAUSEN, DE |
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Owner name: KESSLER + LUCH ENTWICKLUNGS- UND INGENIEURGESE, DE |
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