DE4337269C1 - Filterwand oder -decke für reinraumtechnische Anlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterwand oder -decke für reinraumtechnische Anlagen, insbesondere im Bereich der Mi­ kroelektronik, von Kernkraftanlagen, der pharmazeutischen und der chemischen Industrie, mit einer Tragkonstruktion aus sich kreuzenden Profilen und einer Vielzahl von Hochlei­ stungs-Schwebstoff-Filtern, an denen zur Tragkonstruktion weisende umlaufende Dichtungen angeordnet sind, die mittels Spannvorrichtungen an die Profile der Tragkonstruktion ge­ preßt werden.

Eine derartige Filterdecke ist bereits von W. F. Hess in dem Buch "Technik für reine Räume, Verfahren, Systeme und Ap­ parate", Vulkanverlag Essen, Ausgabe Mitte 93, Seite 6, Bild 4, dargestellt und beschrieben worden. Bei dieser an sich vor­ teilhaften Filterdecke besteht jedoch die Gefahr, daß im Laufe der bis zu sechs Jahren andauernden Betriebszeit im Be­ reich der Dichtungen immer wieder Leckagen auftreten, durch die Leckageströme, die nicht die Hochleistungs-Schwebstoff- Filter passiert haben, in den Reinraum gelangen können. Dies ist auch dann nicht auszuschließen, wenn die Filterdecke äu­ ßerst sorgfältig mit einem hohen Arbeits- und Kostenaufwand eingebaut wird. Das geradezu zwangsläufige Auftreten von Leckagen während der langen Betriebszeit im Bereich der Dich­ tungen bzw. auch im Bereich der gebäudeseitigen Anschlußstel­ len kann völlig unterschiedliche Gründe haben. So sind zum einen Senkungserscheinungen im Bauwerk, temperaturbedingte Ausdehnungen, Montagefehler oder auch ein Verspröden von Dichtungen bzw. Dichtungsmaterial Ursache von Leckagen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Filterwand bzw. -decke für reinraumtechnische Anlagen zu schaffen, die bei vergleichsweise geringem Aufwand auch bei einer langen Be­ triebszeit auf zuverlässige Weise den Zustrom von ungefilter­ ten Leckagenströmen in den Reinraum verhindert.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich dadurch, daß den Dichtungen reinluftseitig Absaugkanäle zugeordnet sind, über welche die die Dichtungen durchdringende Leckageluft ständig angesaugt und abgeführt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die auch bei äußerst sorgfältiger Herstellung einer Filterwand bzw. -decke in der Praxis über die lange Betriebszeit hinweg auf­ tretenden Leckageströme durch ein System von den Dichtungen zugeordneten Absaugkanälen abgeführt werden. Während bisher bei der Erstellung von Filterwänden bzw. -decken immer wieder durch verbesserte, einen noch größeren Kostenaufwand erfor­ dernde Dichtungssysteme versucht worden ist, die Dichtungen weiter zu optimieren, geht die Erfindung völlig anders an die Lösung des Problems heran. Bei der erfindungsgemäßen Filter­ wand bzw. -decke wird zwar auch versucht durch Anwendung äu­ ßerster Sorgfalt bei der Montage eine möglichst gute Abdich­ tung des Reinraumes zu erreichen, wobei jedoch der Aufwand begrenzt wird. Statt dessen wird die vollständige Trennung des Reinraumes von der Umgebung im Bereich der Filterwand bzw. -decke dadurch erreicht, daß auf besonders wirksame Weise die mehr oder minder zwangsläufig mit der Zeit auftretende Lecka­ geströme vollständig erfaßt werden und nach außen abgeführt werden. Da dies ständig geschieht, ist somit ein umfassender Schutz gegen das Eindringen von nur vorgefilterten Luftströ­ men gewährleistet. Bei einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform sind darüber hinaus die Absaugkanäle mitein­ ander verbunden und die Leckageluft wird über mindestens einen Unterdruckanschluß abgeführt.

Aus dem DE- 87 10 286 U1 ist zwar eine Filterwand bzw. -decke für reinraumtechnische Anlagen bekannt, bei welcher jedes Filterelement zwei beabstandet umlaufende Schnurdich­ tungen aufweist, wobei der Raum zwischen den Schnurdichtungen zur Überprüfung des Dichtsitzes eines Filterelements verwandt wird. Dies geschieht dadurch, daß der Raum unter Unterdruck oder Überdruck gesetzt und die Veränderung des Drucks über eine begrenzte Zeit überwacht wird. Die Vorrichtung dient je­ doch nur zur Überprüfung des Dichtsitzes nach dem Einbau ei­ ner Filterwand bzw. -decke bzw. in gewissen Zeitabständen und verhindert nicht das zwischenzeitige Eindringen von Leckage­ strömen in den Reinraum. Des weiteren kann nur der Dichtsitz jeweils eines Filterelementes überprüft werden. Letztlich ist auch eine Überprüfung der Dichtungen im Bereich der gebäude­ seitigen Anschlußstellen nicht möglich.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugkanäle in einer un­ terhalb der Tragkonstruktion befestigten Hohlprofilanordnung integriert sind, deren unter Unterdruck stehende Hohlräume mit einem zwischen den Filterelementen bzw. einem Filterele­ ment und einer wand- oder deckenseitigen Anschlußfläche und der Tragkonstruktion sowie der Hohlprofilanordnung bestehen­ den dichtungsangrenzenden Raum verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform kann auf einfache Weise aus dem reinluftsei­ tig der Dichtung vorhandenen Raum zwischen den Filterelemen­ ten bzw. zwischen einem Filterelement und dem angrenzenden Wandabschnitt Luft in die angrenzenden Hohlprofile angesaugt und nach außen abgeführt werden. Dadurch werden auf besonders wirksame Weise auch die durch die Dichtungen hindurchtreten­ den Leckageströme zuverlässig erfaßt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

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

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Filterdecke,

Fig. 2 eine Unteransicht eines kreuzförmigen Verbin­ dungselementes mit vier Hohlprofilen sowie vier Filterelemen­ ten und

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen nach oben offene Ver­ bindungsschuh sowie den Enden der Hohlprofilen.

In der Fig. 1 ist eine Filterdecke insgesamt mit der Be­ zugsziffer 10 bezeichnet.

Während außerhalb des nur durch eine Wand W angedeuteten Gebäudes ein Umgebungsdruck P_u herrscht, ist oberhalb der Filterdecke 10 ständig ein Überdruck P₁ und unterhalb der Filterdecke 10 im Reinraum R ein Überdruck P₂ vorhanden. Grundsätzlich gilt dabei, daß der Druck P₁ größer als der Druck P₂ sein muß, da die vorgefilterte und im wesentlichen in einem geschlossenen Kreislauf geführte Luft durch die Fil­ terdecke 10 hindurch in den Reinraum R strömen soll.

Eine auch als Laminar-Flow-Decke bezeichnete Filterdecke 10 weist eine fest montierte Tragkonstruktion 11 aus sich rechtwinklig kreuzenden Profilen 12 auf. Unterflächen 13 der Tragkonstruktion 11 dienen als Dichtflächen für umlaufende Dichtungen 14 von Filterelementen 15, welche von unten, d. h. reinraumseitig, gegen die Unterflächen 13 der Tragkonstruk­ tion 11 gepreßt werden. Bei den Filterelementen 15 handelt es sich um Hochleistungs-Schwebstoff-Filter mit einem Rahmen 16, an dem die umlaufende Dichtung 14 angeordnet ist. Da die Fil­ terelemente 15 etwas größer sind als die einzelnen von Profi­ len 12 der Tragkonstruktion 11 umgebende Öffnungen, können die Dichtungen 14 gegen die Unterflächen 13 der Profile 12 gepreßt werden.

Das zum Abdichten der Filterdecke 10 notwendige Anpres­ sen der Filterelemente 15 an die Unterflächen 13 der Profile 12 geschieht durch Spannvorrichtungen 17, die mit einer Hohl­ profilanordnung 18 zusammenwirken. Unterhalb der Filterele­ mente 15 ist die aus Hohlprofilen 19 sowie unterschiedlich gestalteten Verbindungsschuhen 20 aufgebaute Hohlprofilanord­ nung 18 vorhanden. Die Hohlprofilanordnung 18 wird über in der Tragkonstruktion 11 verankerte, in der Zeichnung nur an­ gedeutete Gewindestangen 21 in Richtung zur Tragkonstruktion 11 gezogen, wobei die Filterelemente 15 mit ihren umlaufenden Dichtungen 14 gegen die Unterflächen 13 der Profile 12 ge­ preßt werden.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, dienen die Verbindungs­ schuhe 20 zum Aufbau der Hohlprofilanordnung 18, wobei der in den Zeichnungen dargestellte Verbindungsschuh 20 kreuzförmig ausgebildet ist und jeweils vier Endbereiche 22 von Hohlpro­ filen 19 aufnimmt. Die Endbereiche 22 werden in den filter­ seitig offenen Verbindungsschuh 20 eingelegt und über Lang­ loch-Schraubverbindungen 23 fest mit dem Verbindungsschuh 20 verbunden.

In Fig. 1 wird dargestellt, daß zwischen den einzelnen Filterelementen 15 sowie zwischen einem Filterelement 15 und einer Wand W jeweils reinraumseitig der Dichtungen 14 ein Raum 24 verbleibt, welcher mit mindestens einer durch die Wand W hindurchgehenden Bohrung 25 mit einem Unterdruckan­ schluß 26 verbunden ist. Über den Unterdruckanschluß 26 wird aus dem Raum 24, der über Kreuzungsbereiche 27 der Verbin­ dungsschuhe 20 mit den in den Hohlprofilen 19 angeordneten Absaugkanälen 28 verbunden ist, ständig im Bereich sämtlicher Dichtungen der Filterdecke 10 Luft abgesaugt. Dies führt im Endeffekt dazu, daß die unvermeidlich zumindest über längere Zeiträume irgendwann auftretenden Leckageströme (s. Pfeile), d. h. die nur vorgereinigten, unter Umgehung der Filterelemente 15 in den Raum 24 gelangten Luftströme abgesaugt werden. Dabei werden die Leckageströme jeweils über die in regelmäßigen Ab­ ständen in der Filterdecke 10 angeordneten Kreuzungsbereiche 27 der Verbindungsschuhe 20 direkt in die Absaugkanäle 28 ge­ sogen und auf kürzestem Weg zum Unterdruckanschluß 26 ge­ führt. Durch diese Konstruktion wird auch bei älteren Filter­ decken 10 das Eindringen von ungefilterten Luftströmen in den Reinraum R zuverlässig ausgeschlossen.

Claims (10)

1. Filterwand oder -decke für reinraumtechnische Anla­ gen, insbesondere im Bereich der Mikroelektronik, von Kern­ kraftanlagen, der pharmazeutischen und der chemischen Indu­ strie, mit einer Tragkonstruktion aus sich kreuzen­ den Profilen und einer Vielzahl von Hochleistungs-Schweb­ stoff-Filtern, an denen zur Tragkonstruktion weisende umlau­ fende Dichtungen angeordnet sind, die mittels Spannvorrich­ tungen an die Profile der Tragkonstruktion gepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß den Dichtungen (14) reinluftsei­ tig Absaugkanäle (28) zugeordnet sind, über welche die die Dichtungen (14) durchdringende Leckageluft ständig angesaugt und abgeführt wird.

2. Filterwand oder -decke nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Absaugkanäle (28) miteinander verbunden sind, und daß die Leckageluft über mindestens einen Unter­ druckanschluß (26) abgeführt wird.

3. Filterwand oder -decke nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Absaugkanäle (28) in einer un­ terhalb der Tragkonstruktion (11) befestigten Hohlprofilan­ ordnung (18) integriert sind, deren unter Unterdruck stehende Hohlräume mit einem zwischen den Filterelementen (15) bzw. einem Filterelement (15) und einer wand- oder deckenseitigen Anschlußfläche und der Tragkonstruktion (11) sowie der Hohl­ profilanordnung (18) bestehenden dichtungsangrenzenden Raum (24) verbunden sind.

4. Filterwand oder -decke nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hohlprofilanordnung (18) Bestandteil der Spannvorrichtungen (17) bildet.

5. Filterwand oder -decke nach Anspruch 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hohlprofilanordnung (18) über eine Mehrzahl von Spannvorrichtungen (17) mit der Tragkon­ struktion (11) verbunden ist.

6. Filterwand oder -decke nach Anspruch 3 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlpro­ filanordnung (18) aus mittels kreuzungsförmigen Verbindungs­ schuhen (20) verbundenen Hohlprofilen (19) gebildet ist.

7. Filterwand oder -decke nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hohlprofile (19) über Langloch-Schrau­ benanordnungen (23) an den Verbindungsschuhen (20) befestigt werden.

8. Filterwand oder -decke nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbindungsschuhe (20) reinluftseitig geschlossen und filterseitig offen sind.

9. Filterwand oder -decke nach Anspruch 6 oder einem der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ bindungsschuhe (20) zur Befestigung von zwei, drei und vier Hohlprofilen (19) L-förmig, T-förmig bzw. kreuzungsförmig (27) ausgebildet sind.

10. Filterwand oder -decke nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Absaugung der Leckageluft in die Ab­ saugkanäle (28) im wesentlichen im Kreuzungsbereich (27) der Verbindungsschuhe (20) erfolgt.