DE8622987U1 - Wand- oder Deckenluftauslaß für Reine Räume - Google Patents

Description

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Telefon: (0 5&Idigr; 41) ·130 54

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Firma

Kessler + Luch GmbH Rathenaustr. 8

6300 Gießen
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Warid- oder Decken!Uftauslaß für Reine Räume Die Neuerung betrifft einen Wand- oder Deckenluftauslaß für

Reine Räume oder Reine Arbeitsbereiche mit kastenförmiger Filteraufnahme in die abgedichtet ein oder mehrere Hochleistungsschwebstoff-Filter eingesetzt sind.

Bei reinraumtechnisehen Anlagen wird zumindest in Teilbereichen mit turbulenzarmer Verdrängungsströmung gearbeitet. Bei dieser Strömung durchsetzt die Luft horizontal oder vertikal den Reinen Bereich, wobei die Luftgeschwindigkeit über den gesamten Strömungsquerschnitt im wesentlichen konstant verteilt sein muß.

Dies bedingt, daß die Luft-Austrittsgeschwindigkeit aus den in

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die LuftaUstrittswand des Reinen Raumes/Reinen Bereiches eingesetzten Hochleistungsschwebstoff-Filtern ebenfalls dieser Bedingung genügen muß* die Filter müssen demnach gleichmäßig durchströmt werden, Dies versucht man dadurch zu erreichen_s daß auf der Anströmseite der Filter geeignete Leit- und Widerstandselercente vorgesehen sind, die vor den Filtern bereits die Strömung ausrichten. Eine derartige Strömungsausrichtung ist jedoch auf die Anströmverhältnisse der kastenförmigen Filteraufnahme abgestellt, so daß bei jeder neuen Einbausituation diese Mittel zum Ausrichten der Strömung den zu erwartenden Verhältnissen entsprechend entworfen werden müssen. Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß im nachhinein Korrekturen an der Lage der Leitelemente und/oder der Lage und Größe der eingebrachten Widerständselemente (z.B. Lochbleche und deren Lochung) vorgenommen werden müssen. Aus diesem Grunde werden auch besonders bei großen Flächen Unterteilungen vorgenommen, so daß von einer zentralen Ventilatorstation oder von einzelnen Versorgungsventilatoren her Filtergruppen mit Luft beschickt werden und so als Grobabgleich die den Filtergruppen zugeführten Luftströme in Übereinstimmung gebracht werden. Im zweiten Schritt ist dann für die gleichmässige Verteilung der Luftaustrittsgeschwindigkeit über die Flächen der einzelnen Filtergruppen Sorge zu tragen. In diesem Zusammenhang darf nicht übersehen werden, daß die Luftleit- und die Luftwiderstandselemente letztendlich Strömungswiderstände darstellen, zu deren Überwindung zusätzliche Energie für die Luftförderung aufgebracht werden muß.

Hier setzt die Neuerung ein, nach der mit Hochleistungsschwebstoff-Filtern versehene Luftauslaßelemente so weitergebildet werden sollen, daß sie angeschlossen an eine dezentrale oder zentrale Versorgung ohne weitere strömungstechnische Hilfsmittel gleichmäßig durchströmt werden, so daß die geforderte Konstanz der Luftaustrittsgeschwindigkeit sichergestellt ist; darüber hinaus soll ein Weg zur einfachen und wirtschaftlichen Herstellung derartiger Bauelemente aufgezeigt werden.

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Diese Aufgabe wird nach der Neuerung dadurch gelost, daß ein zum Anschluß an die zentrale öder dezentrale Luftversörgungsaniäge Vorgesehener Stutzen vorgesehen ist, der in Form einer LuftauslaßdUse in die dem Hochleistungsschwebstoff-Filter gegenüberliegenden Abschlußwänd der kastenförmigen Filterauf&eegr;ahme übergeht, wobei die Achse des Lufteintrittsstutzens im Schnittpunkt der diagonalen der Abschlußwand der kastenförmigen Filteraufnahme und rechtwinklig auf dieser steht: Dursh diese Ausbildung des Lufteintritts in die kastenförmige Filteraufnahme wird erreicht, daß der Luftstrom wie bei einer Luftauslaßdüse üblich aufgeweitet wird und daß ein Teil des Luftstroms an der Oberwand der kastenförmigen Filteraufnahme anliegt. Insbesondere durch dieses Anliegen wird aus dem zentralen Bereich des Filters soviel Luft entnommen und in die Randbereiche geführt, daß der Luftwiderstand des Hochleistungsschwebstoff-Filters ausreicht, um die gleichmäßige Luftaustrittsgeschwindigkeit sicherzustellen.

Vorteilhaft ist es, die Luftaustrittsebene der Luftauslaßdüse in einer Entfernung von der Lufteintrittsebene in das Höchleistungsschwebstoff-Filter anzuordnen, die mindestens l/6tel der Breite der Schmalseite des Hochleistungsschwebstoff-Filters entspricht. Dadurch wird oberhalb des Schwebstoff-FiHers ein für den Luftausgleich hinreichender Strömungsraum geschaffen, der die Ausbildung einer zentralen Geschwindigkeitsspitze in der Verteilung der Austrittsgeschwindigkeit hinter dem Hochleistungsschwebstoff-Filter auch bei niedrigen Strömungswiderständen des Hochleistungsschwebstoff-Fi 1ters unterbi ndet.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Seitenwände der kastenförmigen FiHeraufnahme gegenüber der Randbegrenzung des/ der Hochleistungsschwebstoff-Filters/_ter eingezogen, wobei die Einziehung etwa 555 bis 15% der Breite der Schmalseite des/der Hochleistungsschwebstoff-Filters/-ter beträgt. Durch diese Einziehung wird erreicht, daß der anliegende Teil des Luftstroms mit einer möglicherweise noch ausgebildeten Kernströmung nicht

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- im Endbereich des Filters umgelenkt und in die Erntrittsebene geleitet wird, sondern daß diese Umlenkung und die Einleitung auf die Eintrittsebene des Filters im Abstand vom Rändbefeich erfolgt. Durch diese Maßnahme wird die Ausbildung von wandnahen überhöhten Luftaustrittsgeschwindigkeiten in Folge der an der Innenwand der kastenformiqen Filteraufnahme anliegenden Strömung vermieden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn nach einem weiteren Vorschlag die durch die Einziehung der Seitenwände entstandenen Überstände durch im Abstand von der Eintrittsebene des Hochleistungsschwebstoff-Filters und parallel zu ihr verlaufende Wandteile gebildet sind, deren äußere Kanten in die mit der Filterdichtung zusammenwirkenden Stehkanten übergehen. Durch den Abstand zwischen den die Überstände bildenden Wandteilen und der Eintrittsebene in das Hochleistungsschwebstoff-Filter wird Raum geschaffen um die anliegenden Strömung durch den Rückstau am Strömungswiderstand des Hochleistungsschwebstoff-Filters zu verteilen und so die Eintrittsgeschwindigkeit in das Luftfilter zu vergleichmäßigen. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die in einem rechteckigem Rahmen untergebrachten Filtermedien des Hochleistungsschwebstoff-Filters gegenüber dem Rahmen üblicherweise durch Vergußmasse abgedichtet sind. Um die gleichmäßige Luftaustrittsgeschwindigkeit zu erhalten, ist es notwendig, daß die hier eingesetzten Hochleistungsschwebbtoff-Filter-Zellen umlaufend im Randbereich voll vergossen sind, wobei die durch das Vergießen totgelegte Filterschicht über den gesamten Umfang hinweg möglichst gleich breit sein soll.

Eine Weiterbildung ist dadurch gegeben, daß im Anschlußstutzen und im Abstand vor der Austrittsdüse Mittel zur Messung des Luft-Stroms vorgesehen sind, wobei - nach einem weiteren Vorschlag diese als über den gesamten Querschnitt geführtes Sondenrohr ausgebildet sind, wobei das Sondenrohr zwei Kammern aufweist und jede der Kammern mit einem nach außen öffnenden, sich über die gesamte Sondenlänge erstreckenden Schlitz versehen sind, wobei die Schlitze einander diametral gegenüberliegen und einer

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der Schlitze dem Luftstrom entgegengerichtet ist und wo beide Kammern mit getrennten Ableitungen versehen sind. Durch diese Ausbildung erhält jeder Luftauslaß einen eigenen Meßstutzen zur Bestimmung des VoIumenstroms, jeder Luftauslaß dieser Art kann somit in einfacher Weise auf den SolI-Luftstrom eingeregelt werden, unabhängig davon, ob er an einer zentrale Luftversorgung oder an dezentrale Luftversorgungseinheiten angeschlossen wird. Die Druckableitungen können dabei in einfacher Weise mit U-Rohr oder Schrägrohr-Manometern verbunden sein, sie können selbstverständlich auch mit geeigneten Druckaufnehmern, die darüber hinaus noch mit einem Radizierwerk versehen, direkt die Kalibrierung in "Volumenstrom" erlauben zusammenwirken.

Das Wesen der Neuerung wird anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine - teil geschnittene - Frontansicht eines Luftauslasses

Fig. 2 eine - teilgeschnittene - Seitansicht des Luftauslasses

Fig. 3 eine Einzelheit mit eingezogener Seitenwand.

In Fig. 1 ist mit 10 die kastenförmige Aufnahme für das Schwebstoff-Filter 20 bezeichnet. Dieses Schwebstoff-Filter 20, das frontseitig mit einem Abdeckgitter 20.1 zum Schutz des empfindlichen Filtermediums und zur Verbesserung des Aussehens versehen ist, ist in üblicher Weise abgedichtet in die Filteraufnahme 10 eingesetzt, wobei - im dargestellten Beispiel - die Stehkante 14 mit einer in einer Nut in der Seitenwand 21 (Fig.3) eingelegte Dichtung 23 zusammenwirkt. Das Anpressen der Filterzelle gegen die Dichtung erfolgt dabei in aller Regel mit nachspannbaren Spannelementen. Die der Ans"'üinebene des Hochleistungsschwebstoff-Filters gegenüberliegende Wand 11 1st die Rückwand der kastenförmigen Filteraufnähme 10, In die zentral - int Schnittpunkt der Diagonalen und rechtwinklig zur Filtereintrittsebene

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der Zuluftstutzen 15 mündet, der mit einer Auslaßdüse 16 in die rückwärtige Wand 11 der kastenförmigen Filteraufnahme 10 übergeht. Die Rückwand 11 der kastenförmigen Filteraufnahme ist im Abstand von der Eintrittsebene in das Hochleistungsschwebstoff-Filter angeordnet, wobei der Abstand im wesentlichen von den umlaufenden Seitenwänden 12 (Fig. 2) gebildet wird. Die umlaufenden Seitenwände 12 (Fig. 2) sind eingezogen, wobei die Seitenteile 13, die dann in die mit der Dichtung zusammenwirkende Steh kante 14 übergehen, dieser Einziehung entsprechen.

In der Fig. 2 ist die Seitansicht dargestellt, die in der rechten Seite der Darstellung geschnitten ist. Die kastenförmige Filteraufnahme 10 ist mit ihrem Luftanschlußstutzen 15 und der Luftauslaßdüse 16 an die Versorgungsleitung, die hier mit 17 bezeichnet ist, angeschlossen. Das eingesetzte Hochleistungsschweb stoff-Filter 20, dessen eine Seitenwand 21.1 sichtbar ist, enthält - wie im geschnittenen Teil dargestellt - das Filtermedium 22, das bis an die Außenwand 21.2 geführt ist. In dieser Darstellung ist die Einziehung der Seitenwand 12 gegenüber der Aussenwand 21.2 des Hochleistungsschwebstoff-Filters 20 deutlich zu erkennen. Quer durch den Zuluftstutzen erstreckt sich die Meßsonder 18 mit einer mittigen - gestrichelt dargestellten Wand, die das Lumen der Meßsonde in zwei Kammern unterteilt. Zwei einander diametral gegenüberliegende Schlitze (nicht näher dargestellt) verbinden die Kammern mit dem Strömungsraum, wobei der eine der Schlitze der Strömungsrichtung entgegengesetzt angeordnet ist. Dieser Schlitz nimmt in bekannter Weise den Gesamt druck der strömenden Luft auf und gestattet über die Differenzbildung gegenüber dem sich in der Hinterkammer einstellenden Druck (der dem Druck im Totwasser-Gebiet der Sonde entspricht), die Bestimmung des dynamischen Druckes. Die über den gesamten Strömungsquerschnitt reichenden Schlitze gestatten dabei eine Integration der Strömungsgeschwindigkeit über den Durchmesser. Die Sonde Wird dabei zweckmäßigerweise so angeordnet, daß in der vorgeschalteten Leitung 17 enthaltene Krümmer und dadurch be-

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dingte, schiefe Geschwindigkeitsverteilungen in der Rohrleitung Berücksichtigung finden können. Es ist dabei vorteilhaft, die Sonde 18 in einem gegenüber dem Zuluftstutzen 15 und der Anschlußleitung 17 drehbaren Zwischenstück unterzubringen. 5

Die Fig. 3 schließlich zeigt eine Einzelheit der mit der Stehkante 14 des kastenförmigen Luftauslaßes zusammenwirkenden Aussenwand 21 des Hochleistungsschwebstoff-Filters. Das Filtermedium 22 (mit Wellenlinien und abgebrochen angedeutet) endet an der Innenseite der Außenwand 21, in die eine Nut eingebracht ist, in der eine umlaufende Dichtung 23 vorgesehen ist. Diese Dichtung 23 kann eine Gummi-Profil sein, auf das die Stehkante 14 drückt, sie kann aber auch als viskose Masse ausgebildet sein, in die die Stehkante 14 eintaucht. Die Stehkante 14 ist so hoch ausgebildet, daß die durch die Einziehung der Seitenwände 12 entstandenen Wandteile 13 einen hinreichenden Abstand 13.1 von der· Eintrittsebene in das Hochleistungsschwebstoff-Filter haben. Erfahrungsgemäß genügen dazu bei einer Einziehung von 5% bis 15% der Breite der Schmalseite des Hochleistungsschwebstoff-Filters Abstände, die im Bereich von 10 mm bis 30 mm liegen, wobei eine Rückbeziehung auf Verhältnis-Angaben, z.B. bezogen auf die Schmalseite des Hochleistungsschwebstoff-FiHers keine Bedeutung haben.

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1. Decken- oder Wandluftauslaß für Reine Räume oder Reine Arbeitsbereiche mit kastenförmiger Filteraufnahme, in die abgedichtet ein oder mehrere Hochleistungs-Schwebstoff-Filter eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Anschluß an die zentrale oder dezentrale Luftversorgungsanlage vorgesehener Stutzen

(15) vorgesehen ist, der in Form einer Luftauslaßdüse (16) in die dem Hoch!eistungsschwebstoff-Filter (20) gegenüberliegende AbüchluLwand (11) der kastenförmigen Filteraufnahme (10) übergeht, wot ;i die Achse des Lufteinlaßstutzens (15) im Schnittpunkt der diagonalen der Abschlußwand (11) der kastenförmigen Filteraufnahme (10) und rechtwinklig auf dieser steht.

2. Wand- oder Deckenauslaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsebene der Luftauslaßdüse (15) in der Außenseite (11) der kastenförmigen Filteraufnahme (10) eine Entfernung von der Lufteintrittsebene in das Hochleistungsschwebstoff-Filter (20) aufweist, die mindestens l/6tel der Breite der Schmalseite des Hochleistungsschwebstoff-Filters (20) entspricht.

3. Wand- oder Deckenluftauslaß nach einem der Ansprüche 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (12) der kastenförmigen Filteraufnahme (10) gegenüber der Randbegrenzung des/der Hochleistungsschwebstoff-FiIters/ter (20) eingezogen sind, wobei die Einziehung etwa 5% bis 15% der Breite der Schmalseite des/ der Höctil ei stungsschwebstof f-Fi lter (20) beträgt.

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4. Wand- oder Deckenluftauslaß nach Anspruch 3, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die durch die Einziehung der Seitenwände (12) ent-

stehenden Überstände durch im Abstand von der Eintrittsebene

des Hochleistungsschwebstoff-Filters (20) und parallel zu ihr

'] 5 verlaufende Wandteile (13) gebildet sind, deren äußere Kanten

in die mit der Filterdichtung (23) zusammenwirkenden Stehkanten

(14) übergehen.

5. Wand- oder Deckenluf tauslaß nach einem der Ansprühe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschlußstutzen (15) und im Abstand vor der Austrittsdüse (16) Mittel zur Messung des Luftstromes vorgesehen sind.

5. Wand- oder Deckenluftauslaß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Messung des Luftstromes als über den gesamten Querschnitt geführtes Sondenrohr (18) ausgebildet sind, wobei das Sondenrohr (18) zwei Kammern aufweist und jede der Kammern mit einem nach außen öffnenden, sich über die gesamte Sondenlänge erstreckenden Schlitz versehen ist, wobei sich die Schlitze diametral gegenüberliegen und einer der Schlitze dem Luftstrom entgegengerichtet ist und wobei beide Kammern mit getrennten Druckableitungen (18.1, 18.2) versehen sind.

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