DE60110841T2

DE60110841T2 - Regulierbarer dämpfer für luftstromsysteme

Info

Publication number: DE60110841T2
Application number: DE60110841T
Authority: DE
Inventors: Joseph A. Mcgill
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2021-01-30
Also published as: CN1388886A; JP2004518933A; AU2001234639B2; CA2377459A1; JP4790971B2; MY127322A; KR100758042B1; EP1356240B1; NO320656B1; KR20020091045A; WO2002061346A8; IL148087A0; CA2377459C; TWI222513B; US6561895B2; MXPA02009489A; NO20021158L; NO20020488D0; NO20021158D0; US20020155806A1

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft im Wesentlichen Luftstrom-Systeme und insbesondere einen Schieberegler zum Regulieren und Verteilen des Luftstroms durch einen Lufteinlass hindurch hin zu verschiedenen Bereichen, wie beispielsweise Reinraum-Luftfilter-Systeme.
2. Beschreibung des Stands der Technik
In vielen Raumtypen, wie beispielsweise in Reinräume, welche üblicherweise vielen Industrien, wie beispielsweise der Elektroindustrie, der medizinischen Industrie und der pharmazeutischen Industrie verwendet werden, werden Schieberegler zum Luftstromsteuern von Filtersystemen verwenden, um die Anzahl von Partikeln in der Luft auf bestimmte Grenzen zu reduzieren. In der üblichsten Annäherung ist eine Schicht von flachen Filtern an eine Raumdecke oder Seitenwand gehängt, wobei die Filter sich über den gesamten Bereich der Decke oder der Seitenwand erstrecken. Luft wird von einem Gebläse durch ein Rohrwerk oder eine Druckkammer hindurch und dann durch die Filter hindurch in einen Freiraum des Reinraums geleitet. Die Luft wird mittels Auslässen im Raum zurück zu dem Gebläse oder zu der Kammer geführt. Die Luft in dem Reinraum weist einen Überdruck auf, um unreine oder ungefilterte Luft draußen zu halten. Vorzugsweise wird der Luftstrom in den Reinraum hinein von Ventilen oder Schiebereglern gesteuert, welche zwischen den Gebläsen oder der Druckkammer und den Filter-Elementen positioniert sind. Genaues Steuern des Luftstroms ist notwendig zum Aufrechterhalten gewünschter Strömungsraten und eines Druck-Reinraums. Viele Versuche sind unternommen worden, um ein verbessertes Steuern von Ventilen oder Schiebereglern zum Regulieren des Luftstroms in den Reinraum hinein zu schaffen.
Im U.S. Patent Nummer 4,666,477 von Lough ist ein verstellbarer Reinraum-Schieberegler beschrieben, in welchem eine eine Mehrzahl von Öffnungen aufweisende fixierte Platte, eine eine weitere Mehrzahl von Öffnungen aufweisende bewegbare Schaumplatte aufweist, welche über der fixierten Platte montiert ist. Eine relative Bewegung zwischen den Platten bewegt die Öffnungen in eine und aus einer Fluchtlinie zum Steuern des Luftstroms hin zu dem Filterelement. Die Bewegung wird durch Rotieren eines Ansatzes erzielt, der gegen eine Ansatzfläche wirkt zum seitlichen Verstellen der bewegbaren Schaumplatte bezüglich der fixierten Platte.
Andere Systeme sind bekannt, welche auch benachbarte Platten seitlich bewegen, welche fluchtende Öffnungen darin haben zum Steuern des Luftstroms durch Reinraum-Filtersysteme hindurch.
Eine andere Ausführungsform ist im Dokument GB-A-754734 von Crittall beschrieben, welches einen einstellbaren Schieberegler offenbart, welcher ringförmige Platten mit im Durchmesser abnehmenden Öffnungen, bewegbare zu den Öffnungen passende Zylinder, und eine untere Scheibe aufweist, welche die hineinkommende Luft radial teil.
Die axiale Bewegung der Zylinder, welche sich durch die Zentral-Öffnung hindurch erstrecken, dient dazu, den Raum zwischen den ringförmigen Platten, und zwischen den ringförmigen Platten und der Scheibe zu verschließen, was jede Luftzufuhr aus der Leitung verhindert.
Jedoch ist es immer noch wünschenswert, einen verbesserten Schieberegler bereitzustellen zum genaueren und wirksameren Regulieren und Verteilen des Luftstroms aus einem Lufteinlass in Reinräume und dergleichen hinein.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung weist einen verbesserten Schieberegler für Reinraum-Filtersysteme auf, welche in einer Decke oder Seitenwand verwendet werden können, und welcher wirksamer, leistungsstärker und einfacher zu verwenden ist. Die Erfindung stellt Schieberegler bereit, welche eine Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten Platten aufweist, welche den Luftstrom zwangsgeführter regulieren und verteilen und welche erlauben, den Luftstrom tatsächlich vollständig abzusperren. Die Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten Platten wird von einem Filter-Deckelpaneel oder anderen Trageflächen getragen, so dass sie aus einer Offenhin zu einer Schließposition einfachen axial verschiebbar sind. Jedes Plattenelement ist bezüglich zueinander an einer Tragestange oder einem Steuerelement moniert und weist eine Mehrzahl von nicht axial ausgerichteten Öffnungen auf.
Die Schieberegler der Erfindung können mit jedem Typ von Überdrucksystem verwendet werden, wie beispielsweise Kanal-, Ventilatorbetriebene-, oder Druck-Kammer-Typ-Systeme. Alle Variationen können innerhalb eines Filtersystems ausgewechselt oder gemischt werden. Die Schieberegler der Erfindung werden von den Deckenpaneelen gehalten oder getragen, wenn sie mit Kanalfiltermodulen verwendet werden, welche Hauben- oder Deckelpaneele aufweisen. Ein Luftzuführ-Kanalwerk für die Kanalfiltermodul-Variation wird direkt an der Oberseite des Deckelpaneels von jedem Paneel befestigt, was daher die Kanalverbindung unabhängig von dem Filtermodul macht. Jedes Kanalfiltermodul-Deckelpaneel weist an der Kanal-Zuführverbindung einen Schieberegler der Erfindung auf zum Verteilen und zum Variieren des Volumens der Zufuhrluft zum Balancieren und Feineinstellen oder zum vollständigen Absperren des Luftstromes. Der Schieberegler weist separate Elemente auf, welche an dem Luftstrom zum genaueren und zwangsgeführten Regulieren und zum Verteilen des Luftstromes nur axial betätigt werden.
Es ist daher eine Hauptaufgabe der Erfindung, einen verbesserten Schieberegler für Luftstrom-Systeme bereitzustellen. Es ist eine besondere Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Schieberegler für Reinraum-Luftfiltersysteme bereitzustellen, welche individuelle Filtermodule aufweisen. Es ist eine andere, besondere Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Schieberegler für Reinraum-Luftfiltersysteme bereitzustellen, welcher separate, mit einer Mehrzahl von nicht axial ausgerichteten Öffnungen versehne Platten aufweist, welche sich zum Lufteinlass der Filtermodule axial bewegen. Es ist noch eine besondere Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Schieberegler für Reinraum-Luftfiltersysteme bereitzustellen, welcher ein tatsächlich vollständiges Absperren des Luftstroms zu den Filtermodulen anbietet. Es ist noch eine andere, besondere Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Schieberegler für Reinraum-Luftfiltersysteme zu schaffen, welcher aus der Reinraumseite des Filtersystems aktivierbar ist.
Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden durch Bereitstellen eines Schiebereglers für ein Luftfiltersystem erzielt, welcher Schieberegler eine Mehrzahl von axial bewegbaren Platten aufweist, welche von einer Filtermodulklappe, Decke oder anderen Tragefläche gehalten werden, welche einen Lufteinlass darin aufweist. Jede axial bewegbare Platte weist eine Mehrzahl von Öffnungen darin auf, welche Öffnungen nicht fluchtend sind, zum Regulieren und Verteilen des Luftstroms, der von einem Zuführsystem dort hindurch geblasen wird. Dichtungen wirken mit den bewegbaren Platten zusammen, um dieselben abzudichten, und der Schieberegler weist ein zentrales, Rotier-Antriebselement auf zum Betätigen der Mehrzahl von bewegbaren Platten zwischen einer Offen- und einer Schließposition.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Aufgaben und Merkmale der Erfindung, welche als neu betrachtet werden, sind mit Sorgfalt in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung, wie sowohl ihre Organisation und Art der Betätigung, zusammen mit anderen Aufgaben und Vorteilen, kann am besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beifügten Zeichnungen verstanden werden, wobei:
1 eine perspektivische Explosionsansicht ist, welche einen Schieberegler der Erfindung zeigt, wie er an einen Kanalfiltermodul verwendet wird,
2 eine perspektivische Teilansicht ist, welche den Schieberegler der Erfindung in einer teilweisen Schließposition zeigt,
3 eine Perspektivansicht ist, welche den Schieberegler der Erfindung in der Schließposition und ein Betätigungswerkzeug für den Schieberegler zeigt,
4 eine Teilperspektivansicht ist, welche den Schieberegler der Erfindung in der Offenposition zeigt, und
5–7 vergrößerte Teilschnittansichten des Schiebereglers der Erfindung sind, der in einem Kanalfiltermodul montiert ist, welches einen hohlen Teiler hat, wobei die Schieberegler-Platten in unterschiedlichen Positionen gezeigt sind.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung ist vorgesehen, jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung anzufertigen und zu verwenden und legt die besten Ausführungsformen dar, welche der Erfinder beim Durchführen seiner Erfindung ersonnen hat. Unterschiedliche Modifikation sind jedoch für den Fachmann leicht offensichtlich, da das allgemeine Prinzip der Erfindung zum Bereitstellen eines verbesserten Schiebereglers für ein Luftzuführsystem und insbesondere für ein Reinraum-Luftfiltersystem hierin definiert worden ist, welcher allgemein bei 10 durch die gesamten Ansichten angezeigt ist.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, ist eine bevorzugte Ausführungsform des Schiebereglers 10 zum Verwenden in einem Modul-Luftfilter-Deckensystem dargestellt. Jedoch ist verständlich, dass der Schieberegler der Erfindung auch in anderen Reinraum-Luftfiltersystemen oder auch in ungefilterten Nichtreinraumsystemen verwendbar ist.
Mit Bezug zuerst auf 1 ist dort der Schieberegler 10 zum Verwenden in einem hochliegenden Modulfiltersystem 12 (siehe 5–7) gezeigt, welcher eine Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordnete Steuerplatten 14, 15 aufweist. Nur aus Gründen der Erklärung und nicht auf eine einschränkende Weise werden die Steuerplatten 14, 15 als kreisförmig und mit dreieckförmigen Durchlässen oder Öffnungen 16, 18 darin beschrieben und gezeigt. Jedoch ist es offensichtlich, dass die Steuerplatten jede Gestalt haben können, wie beispielsweise oval oder rechteckig, und die Öffnungen 16, 18 könnten jede gewünschte Gestalt haben und jede Anzahl könnte verwendet werden. Die Steuerplatten 14, 15 sind auch gezeigt, dass sie an eine Tragefläche 20 wie beispielsweise einem Deckelpaneel mittels einer Mehrzahl von Halte-Elementen 22 und eines Läufers 36 gehängt sind, wie unten ausführlicher erklärt. Das Deckelpaneel 20 ist von einer Decke oder einer anderen Tragestruktur gehalten, wie zum Beispiel von Trage-Armen an jeder Ecke davon, oder es ist an einem Filtermodulrahmen befestigt, der auf andere Weise gehalten wird. Das Deckelpaneel 20 weist eine Zentral-Mündung 21 für den Luftstrom aus einem Kanal 23 in einem Zwischenraum 25 auf. Der Schieberegler 10 steuert den Luftstrom aus dem Luftkanal 23 oder einer Druckkammer (nicht gezeigt) über dem Deckelpaneel 20.
Die Steuerplatten 14, 15 können dieselbe Größe haben oder können unterschiedliche Größen haben. Die Steuerplatten 14 und 15 sind fallweise unter das oder benachbart zu dem Deckelpaneel 20 montiert und weisen Führ- oder Halteelemente 22 auf, welche durch die in der Innen-Steuerplatte 15 ausgebildeten Öffnungen 26 und durch zusätzliche Öffnungen 28 hindurch verlaufen, welche in einer abdichtenden Dichtung 30 ausgebildet sind. Die Führ- oder Halte-Elemente 22 sind in den Öffnungen 32 in dem Deckelpaneel 20 um die Zentral-Mündung 21 herum eingefasst. Es ist verständlich, dass die gezeigten Halte-Elemente durch andere Typen von Führ-, Halte-Elementen oder Stiften 22 ersetzt werden können. Der Läufer 36 (siehe 5–7) ist auf einen Gewindeabschnitt 34 von einem Antriebselement oder von einer Stange 24 geschraubt, welches/welche an einem die Zentral-Mündung 21 überbrückenden Träger 40 rotierbar befestigt ist. Halter 38, wie beispielsweise Muttern oder dergleichen, sind an dem Antriebselement oder der Stange 24 auf beiden Seiten des Trägers 40 befestigt oder auf andere Weise gesichert, wobei dadurch das Antriebselement oder die Stange 24 auf eine rotierbare aber axial stationäre Weise gehalten ist. Es sollte hervorgehoben werden, dass jedoch, obwohl das Antriebselement oder die Stange 24 vorzugsweise axial stationär bleiben, es/sie so eingerichtet sein könnten, dass es/sie axial verschiebbar sind.
Wie in 2–7 gezeigt, werden, wenn der Schieberegler an der Stelle der, benachbart zu oder unter der Zentral-Mündung 21 montiert oder gehängt ist, die Innenplatten 15 und die Außenplatten 14 hin zu und weg von der Zentral-Mündung axial bewegt, indem das Antriebselement 24 im Träger 40 und einer oberen Dichtung 45 in einem hohlen Filterteiler 46 mittels eines Werkzeugs 42 rotiert wird. Das Werkzeug 42 wird durch eine untere Öffnung 44 in dem hohlen Filterteiler 46 des Filterelements 12 (siehe 5–7) eingesetzt. Das Werkzeug 42 weist ein Innen-Ende 48 auf, welches mit einem Außen-Ende des Antriebselements 24 zusammenwirkt zum Ermöglichen des Verstellens der Außen- und Innenplatte 14 und 15 zwischen einer Offen- und einer Schließposition zum Steuern des Luftstroms aus einem Luftkanal 23 oder aus einer Druckkammer durch die Zentral-Mündung 21 hindurch und durch das Filterelement 12 hindurch.
Die Betätigung des Schiebereglers 10 wird nun erklärt. Wenn das Werkzeug 42 rotiert wird, entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn, wie von Pfeilen 50 in 6 und 7 gezeigt, wird das Antriebsmittel betätigt. Das heißt das Antriebsmittel 24 wird im Träger 40 rotiert zum Rotieren des Gewindeabschnitts 34. Wenn der Gewindeabschnitt 34 des Antriebselements 24 rotiert wird, wobei das Antriebselement von den Muttern 38 axial befestigt ist, wird das Antriebselement in dem Innengewinde des Läufers 36 rotiert, welcher Läufer vorzugsweise unrund ist und durch übereinstimmende, unrunde Zentral-Öffnungen in der Außen- und Innenplatte 14, 15 passiert, um sowohl die Steuerplatte 14 als auch den unrunden Läufer 36 am Rotieren zu hindern. Wenn beispielsweise die Außen- und Innensteuerplatte 14, 15 gegen die Dichtungen 30 und 31 geschlossen werden zum Abdichten der Zentral-Mündung 21 und zum Stoppen der Luftströmung, wie in 3 und 5 gezeigt, können die Steuerplatten wie folgt geöffnet werden:
Das Antriebselement 24 wird in der Dichtung 45 mittels des Werkzeugs 42 rotiert, um das innere Ende des Gewindeabschnitts 34, welcher von den Muttern 38 gehalten ist, in der Öffnung des Trägers 40 zu rotieren oder zu drehen und um den Läufer 36 zu ermögliche, welcher am Drehen gehindert ist, dass er axial bewegt wird, wobei dadurch bewirkt wird, dass beide Steuerplatten 14, 15 axial weg von dem Deckelpaneel 20 und von der Dichtung 30, welche die Zentral-Mündung 21 umgibt, in Richtung der Pfeile 52 (siehe 6) bewegt werden. Die Innensteuerplatte 15 wird nicht rotieren, da sie von den Führ- oder den Halte-Elementen 22 (vier davon sind gezeigt) an Ort und Stelle gehalten ist, welche durch die Öffnungen 26 verlaufen. Zusätzlich kann, da die Außensteuerplatte 14 gehalten ist von und federnd gesichert ist an einer Unterlegscheibe 19, welche Unterlegscheibe an dem Läufer 36 gesichert ist, die Außensteuerplatte nicht rotiert werden, wegen des unrunden Läufers 36, welcher durch die übereinstimmenden unrunden Öffnungen hindurch verläuft, welche in beiden Steuerplatten 14, 15 ausgebildet sind.
Wenn die Innensteuerplatte 15 Stopper oder Außenabschnitte der Halteelemente 22 erreicht, stoppt die Innensteuerplatte ihre Axial-Bewegung und die Außensteuerplatte 14 setzt ihre Reise wegen der Rotation des Gewindeabschnitts 34 des Antriebselements 24 in dem Läufer 36 axial weg von der oberen Steuerplatte 15 in Richtung der Pfeile 54 (siehe 7) fort. Dies ermöglicht ferner einen Luftstrom durch die nun offenen, im Abstand voneinander angeordneten, versetzten Öffnungen 16, 18.
Zum vollständigen oder teilweisen Schließen der Steuerplatten 14, 15 wird das Werkzeug 42 in entgegengesetzter Richtung rotiert zum Rotieren des Gewindeabschnittes 34 des Antriebselements 24 in dem Läufer 36 in entgegengesetzter Richtung. Dies bewegt den Läufer 36 und die Außenplatte 14 axial einwärts, bis die Dichtung 31 eine Außenfläche der Innensteuerplatte 15 berührt, um dadurch die versetzten Öffnungen 16, 18 zu schließen. Eine weitere Rotation des Gewindeabschnitts 34 des Antriebselements 24 bewegt den Läufer 36 und die Außen- und Innensteuerplatten 14, 15 axial, bis die Innensteuerplatte die Dichtung 30 berührt und vollständig die Mündung 21 abschottet.
Es ist daher ersichtlich, dass die Erfindung einen verbesserten Schieberegler zum genaueren und zwangsgeführten Regulierung eines Luftstroms in einem Luftfiltersystem für Reinräume schafft und auch ein tatsächlich vollständiges Absperren des Luftstroms in demselben erlaubt, indem zwei axial bewegbare Platten verwendet werden, welche darin ausgebildete versetzte Öffnungen haben und welche zusammenwirkende Dichtungen aufweisen zum Bereitstellen einer undurchlässigen Dichtung, wenn die Platten in der Schließposition sind.
Der Fachmann erkennt, dass verschiedene Adaptionen und Modifikationen von den eben beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen konfiguriert werden können, ohne dass vom Umfang der Erfindung wie in den Ansprüchen definiert abgewichen wird. Daher ist verständlich, dass innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche die Erfindung anders, als speziell hierin beschrieben, durchgeführt werden kann.

Claims

Schieberegler für ein Luftstrom-System, wobei der Schieberegler aufweist: eine Mehrzahl von separaten Steuerplatten (14, 15), welche von einer eine Luftstrom-Mündung (21) darin aufweisenden Tragefläche (20) getragen werden; wobei jedes von der Mehrzahl von separaten Steuerplatten eine Mehrzahl von darin ausgebildeten, versetzten Öffnungen (16, 18) aufweist; um den Umfang der Luftstrom-Mündung herum ein erstes Abdichtungsmittel (30) zwischen einer der Mehrzahl von Steuerplatten und der Tragefläche; um die Außenumfänge der Mehrzahl von versetzen Öffnungen herum ein zweites Abdichtungsmittel (31) zwischen der Mehrzahl von Steuerplatten; eine Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten Trage-Elementen (22), welche an der die Luftstrom-Mündung darin aufweisenden Tragefläche gesichert sind; wobei die Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten Trage-Elementen durch eine der Mehrzahl von Steuerplatten (14, 15) hindurch verlaufen; und ein Antriebsmittel (24, 36) zum axialen Bewegen der Mehrzahl von Steuerplatten aufeinander zu und weg voneinander und hin zu und weg von der Tragefläche zum Regulieren und Verteilen des Luftstroms durch die Luftstrom-Mündung hindurch.
Schieberegler gemäß Anspruch 1, wobei das Antriebsmittel eine Stange mit einem Gewinde-Ende aufweist, welches in der Luftstrom-Mündung rotierbar gesichert ist.
Schieberegler gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Tragefläche eine Haube eines Luftfilter-Moduls für einen Reinraum ist.
Schieberegler gemäß Ansprüchen 1, 2 oder 3, wobei die Mehrzahl von Steuerplatten eine Innenplatte und eine Außenplatte bezüglich der Trageplatte aufweist.
Schieberegler gemäß Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, wobei das erste Abdichtungsmittel und das zweite Abdichtungsmittel Dichtungen sind, welche mit der Mehrzahl von Steuerplatten zusammenwirken.
Schieberegler gemäß Ansprüchen 1, 2, 3, 4, oder 5, wobei die Mehrzahl von Steuerplatten kreisförmig ist und die versetzen Öffnungen dreieckförmig sind.
Schieberegler gemäß Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, wobei das Antriebsmittel einen unrunden Läufer mit Innengewinde aufweist, welcher durch übereinstimmende, unrunde Öffnungen in der Mehrzahl von Steuerplatten hindurch verläuft.
Schieberegler gemäß einem der Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, wobei es zwei Steuerplatten gibt und eine Äußere der beiden Steuerplatten getragen ist von einem und gesichert ist an einem Läufer, welcher einen Teil des Antriebsmittels bildet.
Schieberegler gemäß Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 wobei das Antriebsmittel eine Stange aufweist, welche sich durch eine abgedichtete Öffnung eines hohlen Teilers eines Reinraum-Filterelements hindurch erstreckt zum Ermöglichen der Betätigung des Antriebsmittels mittels eines zusammenwirkenden Werkzeugs aus einer Reinraum-Seite des Filterelements aus.
Schieberegler gemäß Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 8, wobei das Antriebsmittel eine Stange aufweist, welche einen mit Gewinde versehenen Abschnitt hat, welcher mit einem unrunden Läufer mit Innengewinde zusammenwirkt, welcher durch übereinstimmende, unrunde Öffnungen in der Mehrzahl von Steuerplatten hindurch verläuft.