DE4320162C2 - Modul für eine Reinraumdecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Modul für eine Reinraumdecke mit mindestens einem Hochleistungsfilter, einem Ventilator zur Förderung von Umluft und übereinanderliegenden, durch eine Durchtrittsöffnung verbundenen, mit schall­ absorbierendem Material ausgekleideten Kammern, von denen eine obere Kammer seitlich in einer Kammerdecke mit einer Umlufteintrittsöffnung versehen ist und von denen eine untere Kammer als Kammerboden Hochleistungsfilter aufweist.

Ein derartiges, aus der DE 41 22 582 A1 bekanntes Modul zum Aufbau einer Reinraumdecke in Laminar-Flow-Technik weist drei durch Zwischenböden unterteilte, übereinanderliegende Kammern auf. Diese sind durch wechselseitig in den Zwischenböden angeordnete Öffnungen miteinander verbunden, wobei die obere Kammer auf der der Öffnung des oberen Zwischenbodens gegenüberliegenden Seite des Moduls eine Eintrittsöffnung für die Umluft aufweist. In der mittleren Kammer ist unter der Durchtrittsöffnung des oberen Zwischenbodens ein Ventilator angeordnet. Die untere Kammer ist nach unten durch Hochleistungsfilter begrenzt, und in den beiden oberen Kammern sind Einrichtungen zur Schallabsorbierung angebracht.

Damit das bekannte Modul zum Aufbau einer Decke eines vollständig in Laminar- Flow-Technik betriebenen Reinraumes geeignet sein soll, ist vorgesehen, die dem Eintritt der Umluft dienende Eintrittsöffnung in der Decke des Moduls anzuordnen, wobei sich - ausgehend von der der Eintrittsöffnung benachbarten Seitenwand - die Eintrittsöffnung über einen bestimmten Teil der Modullänge und über die gesamte Modulbreite erstrecken soll.

Durch die Eintrittsöffnung in der Moduldecke wird die Umluft aus dem Reinraum zwischen der Reinraumdecke und der Gebäudedecke angesaugt und durch die mit Einrichtungen zur Schallreduzierung versehene obere Kammer zum Ventilator geleitet. Da die Größe der Eintrittsöffnung so bemessen ist, daß einerseits die Strömungsgeschwindigkeit nicht zu groß ist und andererseits die Strecke in der oberen Kammer zur Schallisolierung ausreichend lang ist, sind mit dem bekannten Modul gute Voraussetzungen für eine möglichst verlustarme Umwandlung von dynamischem Druck in statischen Druck bei einer wirksamen Schalldämpfung gegeben.

Das bekannte Modul erfordert jedoch mit seinen drei übereinanderliegend angeordneten Kammern eine Bauhöhe, für die der Platz zwischen der Unterseite der Gebäudedecke und der Ansichtsseite der Reinraumdecke nicht immer ausreicht. Dabei ist zudem zu berücksichtigen, daß die Anordnung des bekannten Moduls einen freien Mindestabstand zwischen der mit der Eintrittsöffnung versehenen Decke der obersten Kammer und der Unterseite der Gebäudedecke erfordert, damit der Zustromquerschnitt zur Eintrittsöffnung nicht kleiner wird als der Querschnitt der Eintrittsöffnung. Andernfalls ergäbe sich in diesem Bereich eine unerwünscht erhöhte Strömungsdynamik.

Während bei dem bekannten Modul ein koaxial über einen Ventilator angeordneter Stutzen im allgemeinen verschlossen ist und nur bei Bedarf zum Anschluß an das Leitungssystem einer Klimaanlage zu öffnen ist, erfolgt die Beaufschlagung des Moduls mit Umluft über sogenannte Rückluftöffnungen, die etwa über die Kammerlänge versetzt zum Ventilator angeordnet sind. Dadurch ergibt sich als weiterer Nachteil des bekannten Moduls eine einseitige Ventilatoranströmung.

Weiterhin ermöglicht das bekannte Modul keine unmittelbare Montage unterhalb der Rohdecke, beispielsweise eines Reinraumes, sondern erfordert einen gewissen Abstand dazu. Zu der relativ großen Bauhöhe infolge der drei übereinanderliegend angeordneten Kammern kommt somit noch der vergrößerte Platzbedarf hinzu, der sich durch den gegenüber der Rohdecke einzuhaltenden Abstand ergibt.

Schließlich ist bei dem bekannten Modul aus montagetechnischen Gründen eine Überdeckung des Einlaßquerschnittes durch eine Schallabsorbierungsplatte nicht möglich.

Aus der DE-Z. HLH Bd. 40 (1989) Nr. 7 - Juli, S. 355-358 sind verschiedene Einbauanordnungen für Reinraumeinrichtungen mit Radialventilatoren bekannt. Bild 2 zeigt ein Beispiel für eine Einbauanordnung, mit der sich eine gute Vergleichmäßigung des Druckes über die Filteranströmfläche erzielen läßt, weil dabei der dynamische Druckanteil zu einem beachtlichen Teil in statischen Druck umgewandelt wird.

Bei dieser bekannten Reinraumeinrichtung ist der Radialventilator außerhalb des eigentlichen Moduls oberhalb der unteren Kammer seitlich an die obere Kammer angeflanscht. Für die obere Kammer steht daher eine erheblich verkürzte Baulänge gegenüber der unteren Kammer zur Verfügung. Abgesehen davon verhindert der Platzbedarf für den seitlich angeordneten Eintrittsstutzen des Radialventilators eine kompakte Anordnung mehrerer Module unmittelbar nebeneinander.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Modul der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, das folgende Vorteile vereint:

• - Beibehaltung einer guten Schalldämpfung bei minimaler Bauhöhe;
• - optimale Ventilatoranströmung und gleichmäßige Filterflächenbeaufschlagung;
• - kompakte Bauweise des einzelnen Moduls und lückenlose Plazierbarkeit einer Anzahl von Modulen zu einer Modulgruppe.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem Modul der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ausgegangen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Ventilatoransaugstutzens konzentrisch zur Umlufteintrittsöffnung und durch die erfindungsgemäße Überdeckung seines Einlaßquerschnittes mit einer Schallabsorbierungsplatte kann auf eine die Bauhöhe vergrößernde dritte Kammer verzichtet werden. Deren Platzbedarf wird auch nicht durch die in einem Parallelabstand zum Einlaßquerschnitt des Ventilatoransaugstutzens anzuordnende Schallabsorbierungsplatte beansprucht, da diese im Gegensatz zur oberen Kammer des aus der DE 41 22 582 A1 bekannten Moduls unmittelbar gegen die Unterseite der Gebäudedecke plazierbar ist, ohne dadurch den Zugangsquerschnitt zum Ventilatoransaugstutzen zu beeinflussen.

Infolge des auf zwei Kammern begrenzten Modulaufbaus genügt zur Kammerverbindung eine wechselseitig zur Umlufteintrittsöffnung angeordnete Durchtrittsöffnung.

Durch die in Strömungsrichtung in ihrer lichten Höhe kontinuierlich abnehmende Unterkammer läßt sich ein über die Länge des Strömungsweges konstanter statischer Druck aufrechterhalten und infolgedessen das Hochleistungsfilter über seine gesamte Grundfläche gleichmäßig beaufschlagen.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Ventilator ein aus schallabsorbierendem Material hergestelltes Spiralgehäuse auf, das aus einem perforierten Blech mit einer dahinter liegenden abriebgeschützten Schalldämmauskleidung gebildet sein kann.

Durch diese Ausgestaltung werden infolge der Rotation der Ventilatorschaufeln bedingte Gehäuse so nahe wie möglich an ihrer Entstehungsquelle absorbiert.

Zu einer weiteren Verbesserung des Schallschutzes sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, ein die Oberseite der Kammerdecke überragendes Teilstück des Umluftansaugstutzens mit einem Ring aus schallabsorbierendem Material zu umschließen, so daß auch der an sich eine Schallübertragung begünstigende Umluftansaugstutzen hinreichend abgeschirmt ist.

Schallerzeugend können sich auch an sich bekannte, zur Aufteilung und Umlenkung eines Luftstromes in Strömungsdurchgängen angeordnete Leitbleche auswirken. Deshalb sehen weitere Ausgestaltungen der Erfindung vor, in der Durchtrittsöffnung mindestens ein im Querschnitt etwa halbkreisförmiges, den Strömungsdurchgang unterteilendes und von der Oberkammer bis in die Unterkammer reichendes Leitelement vorzusehen und dieses Leitelement aus schallabsorbierendem Material herzustellen oder es damit zu beschichten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Moduls dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch das Modul
und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 in einem etwas vergrößerten Maßstab.

Das Modul besteht im wesentlichen aus einem quaderförmigen Gehäuse 1 mit Querwänden 2, 3, Längswänden 4, 5, einem den Gehäuseboden bildenden Hoch­ leistungsfilter 6 und einem Deckenteil 7.

Der Innenraum des Gehäuses 1 ist durch einen im wesentlichen horizontal ausge­ richteten Zwischenboden 8 in eine obere Kammer 9 und eine untere Kammer 10 unterteilt.

In dem eine Kammerdecke der oberen Kammer 9 bildenden Deckenteil 7 ist in der Nähe der Querwand 2 eine Umluft-Einrittsöffnung 11 vorgesehen, in welche konzentrisch ein Umluft-Ansaugstutzen 12 eines Ventilators 13 angeordnet ist. Dessen mit rückwärts­ gerichteten Schaufeln 14 ausgestattetes Laufrad ist mit einem Spiralgehäuse 15 ausgestattet, das durch schallabsorbierendes Material 16 gebildet ist.

In dem eine Kammerdecke der unteren Kammer 10 bildenden Zwischenboden 8 ist in der Nähe der Querwand 2 eine sich über die Modulbreite erstreckende Durch­ trittsöffnung 17 vorgesehen, welche folglich in eine zur Umluft-Eintrittsöffnung 11 versetzten Anordnung die obere Kammer 9 mit der unteren Kammer 10 verbindet. In der Durchtrittsöffnung 17 ist ein deren Öffnungsquerschnitt unterteilendes halbschalenförmiges Leitelement 18 so angeordnet, daß es von der oberen Kammer 9 bis in die untere Kammer 10 reicht und dabei mit einem gegen die Strömungs­ richtung weisenden Längsrandstreifen den der Querwand 3 benachbarten Teil der oberen Kammer 9 und mit einem in Strömungsrichtung weisenden Längsrand­ streifen den der Querwand 3 benachbarten Teil der unteren Kammer 10 horizontal unterteilt.

Das Leitblech 7 besteht ebenso wie das Spiralgehäuse 15 des Ventilators 13 aus schallabsorbierendem Material 19.

Eine Unterseite des Zwischenbodens 8 ist so geneigt ausgerichtet, daß die lichte Höhe der unteren Kammer 10 in Strömungsrichtung, also von der Querwand 3 zur Querwand 2 hin, kontinuierlich abnimmt.

Der Umluft-Ansaugstutzen 12 des Ventilators 13 überragt mit einem Teil seiner Höhe die Oberseite des Deckenteils 7 und ist von einem Ring 20 wiederum aus schallabsor­ bierendem Material 21 umschlossen. Über an der oberen Stirnseite des Ringes 20 angeschlossene Distanzhalter 22 ist in einem Abstand über dem Einlaßquerschnitt des Umluft-Ansaugtstutzens 12 eine Schallabsorbierungsplatte 23 gehalten, die den Umluft-Ansaugstutzen 12 vollständig überdeckt.

Schließlich sind auch die Querwände 2, 3 und die Längswände 4, 5 auf ihre dem Innern der Kammern 9 und 10 zugewandten Seiten sowie der Zwischenboden 8 beidseitig mit schallabsorbierendem Material versehen, wodurch das Modul ins­ gesamt eine Schallemissionen vermeidende Betriebsweise gewährleistet.

Claims (5)

1. Modul für eine Reinraumdecke mit mindestens einem Hochleistungsfilter, einem Ventilator zur Förderung von Umluft und übereinanderliegenden, durch eine Durchtrittsöffnung verbundenen, mit schallabsorbierendem Material ausgekleideten Kammern, von denen eine obere Kammer seitlich in einer Kammerdecke mit einer Umluft-Eintrittsöffnung versehen ist und von denen eine untere Kammer als Kammerboden Hochleistungsfilter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Umluft-Ansaugstutzen (12) des Ventilators (13) konzentrisch zur Umluft-Eintritts­ öffnung (11) angeordnet und in einem Parallelabstand zu seinem Einlaßquerschnitt durch eine Schallabsorbierungsplatte (23) überdeckt ist;
• - die Umluft-Eintrittsöffnung (11) wechselseitig zu der die obere Kammer (9) mit der unteren Kammer (10) verbindenden Durchtrittsöffnung (17) angeordnet ist;
• - die lichte Höhe der unteren Kammer (10) von der mit der Durchtritts­ öffnung (17) versehenen Seite zur gegenüberliegenden Seite hin kontinuierlich abnimmt.

2. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (13) ein aus schallabsorbierendem Material (16) hergestelltes Spiralgehäuse (15) aufweist.

3. Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Ober­ seite der oberen Kammer (9) überragendes Teilstück des Umluft-Ansaugstutzens (12) mit einem Ring (20) aus schallabsorbierendem Material (21) umschlos­ sen ist.

4. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Durchtrittsöffnung (17) mindestens ein im Querschnitt etwa halbkreisför­ miges, den Strömungsdurchgang unterteilendes und von der oberen Kammer (9) bis in die untere Kammer (10) hineinreichendes Leitelement (18) vor­ gesehen ist.

5. Modul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitelement (18) aus schallabsorbierendem Material (19) besteht oder damit beschichtet ist.