EP0735329B1 - Ventilatoreinheit für Reinräume - Google Patents

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EP0735329B1
EP0735329B1 EP96103267A EP96103267A EP0735329B1 EP 0735329 B1 EP0735329 B1 EP 0735329B1 EP 96103267 A EP96103267 A EP 96103267A EP 96103267 A EP96103267 A EP 96103267A EP 0735329 B1 EP0735329 B1 EP 0735329B1
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EP
European Patent Office
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ventilator
housing
unit according
air flow
walls
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EP96103267A
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EP0735329A2 (de
EP0735329A3 (de
Inventor
Manfred Dr. Renz
Helmut Bauer
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M+W Zander Facility Engineering GmbH and Co KG
Original Assignee
M+W Zander Facility Engineering GmbH and Co KG
M+W Zander Facility Engineering GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit

Definitions

  • the invention relates to a fan unit for clean rooms according to the Preamble of claim 1.
  • WO-A-93/09389 is also a fan unit with a annular air flow channel known in the housing.
  • the invention has for its object the generic fan unit to be trained in such a way that it is structurally simpler and less expensive Way, taking into account the specified grid size optimal ventilation is achieved by the fan unit.
  • the air flow channel is aligned in the vertical direction so that the suctioned by the fan and clean air discharged into the housing in the air flow channel flows down.
  • the height of the air flow channel can be varied.
  • the grid size of the fan unit is not changed, so that optimal sound absorption while maintaining the grid dimension is achieved.
  • the partition can be placed between the opposite ones Simply mount the housing side walls. Between the floor and the filter located at a distance below a second air flow channel is formed. The down from Clean air emerging from the air flow duct hits the filter. The clean air flows due to the resulting dynamic pressure also under the floor in the further air flow space defined by it. This is a very simple constructive uniform flow distribution over the surface of the filter.
  • the fan unit has a housing 1, which is advantageous is cuboid.
  • the housing 1 has a right angle mutually lying side walls 2 to 5, the are connected by a blanket 6.
  • the sidewalls and the ceiling are each level.
  • the side walls 2 and 4 are each by profile parts formed, which have a C-shaped cross section (Fig. 1 and 2).
  • the ceiling 6 is formed by a plate that on the upper edges or legs of the side walls 2 to 5 rests and connected to them in a suitable manner is.
  • a fan element 7 is suspended from the ceiling 6 attached. It consists of an intake nozzle 22, a Impeller 7, a drive motor 10, a base plate 9 and from stud bolts 8.
  • the fan 7 is advantageous a radial fan with a preferably free-running Wheel that is curved backwards in the direction of rotation Has shovels.
  • the radial fan has the advantage that it only has a very small dynamic pressure component and has a high efficiency.
  • the base plate 9 has, as shown in Fig. 1, square Outline, is flat and is located approximately in half height in the housing 1. In the axial direction of the fan 7 seen, the plate 9 covers the fan 7 of down from. The studs 8 are in the corners of the plate 9 provided. On it the drive motor 10 stands for Fan 7 on. The drive motor 10 is preferred an external rotor motor. It partially rises up into the Fan 7 (Fig. 2).
  • Plate 11 is provided, which has a rectangular outline.
  • the Plate 11 is on its two long sides on the side walls 3 and 5 attached.
  • On the narrow sides of the plate 11 upwardly projecting walls 12 and 13 are provided which extend vertically upwards from the plate 11 and end at a distance from the ceiling 6 (Fig. 2).
  • the walls 12, 13 are also spaced from the side walls 2 and 4 of the housing 1. As shown in FIG. 1, extend the walls 12, 13 between the opposite one another Long sides 3 and 5 of the housing 1 through flat plates are formed.
  • the walls 12, 13 lie on both sides of the fan 7 at a distance from it.
  • the Walls 12, 13 are suitably on the long sides 3, 5 of the housing 1 attached.
  • the base plate 9 of the fan 7 can also on the Rest plate 11 or form a unit with it.
  • the side walls forming the narrow sides of the housing 1 2 and 4 are each formed by C-shaped profile parts. They are on the inside with sound-absorbing material 14 covered, for example mineral wool, Foam and the like can be.
  • This sound absorbing Material 14 advantageously fills the C-profile parts completely from (Fig. 1 and 2). Between the walls 12, 13 and the sound-absorbing material 14 are about the entire width of the housing 1 extending air flow channels 15 and 16 formed by which the from Fan 7 coming clean air is guided downwards.
  • the two air flow channels 15, 16 are via one Gap 17, 18 with the central fan 7 Housing part 19 fluidly connected.
  • the two Columns 17, 18 also extend over the entire Width of the case 1.
  • the height of the air flow channels 15, 16 depends on the desired silencing requirements from. The lower the air flow channels 15, 16, the lower the sound attenuation same width of the air flow channels. In this way can by choosing the height of the walls 12, 13 and / or by choosing the distance of the walls 12, 13 from the neighboring ones Soundproofing layers 14 the optimal soundproofing can be set easily and inexpensively.
  • the noise reduction measure is taken about the height of the unit, i.e. at the Flow through the vertically arranged air flow channels 15, 16.
  • the ceiling 6 has an installation opening, in which the fan element is inserted becomes.
  • the suction nozzle 22 has a peripheral edge, with which the fan element along the edge of the installation opening rests on the blanket 6 and on it in a suitable manner Way is attached.
  • a Protective grille 23 is provided on the suction nozzle 22 .
  • the sides of the sound-absorbing side facing the walls 12, 13 Layers 14 are flat, so that through the air flow channels 15, 16 flowing clean air not disturbed becomes.
  • the walls 12, 13 and the side walls 2, 4 with the Soundproofing layers 14 are advantageously parallel to one another, so that over the length of the air flow channels 15, 16 the same flow conditions prevail.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilatoreinheit für Reinräume nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bekannten Ventilatoreinheiten (DE-A-42 38 595; DE-A-35 13 902) ist der an den Ventilator anschließende Luftströmungskanal quer zur Ventilatorachse gerichtet. Außerdem besteht der Luftströmungskanal aus zwei parallel zueinander liegenden Abschnitten, so daß die Reinluft beim Übergang vom einen Abschnitt in den anderen um 180° umgelenkt werden muß. Auf diese Weise wird die zur gewünschten Schalldämpfung erforderliche Länge des Strömungsweges der Reinluft geschaffen. Solche Ventilatoreinheiten werden in der Regel in einem Rastermaß montiert, so daß die Außenabmessungen der Ventilatoreinheit vorgegeben sind. Aus diesem Grunde kann der Strömungsweg der Reinluft quer zur Achse des Ventilators nicht beliebig groß gewählt werden. Der Schalldämpfung sind daher unter Berücksichtigung des Rastermaßes Grenzen gesetzt.
Bei der gattungsgemäßen Ventilatoreinheit (DE-C-41 03 026) sind im Gehäuse zwei viereckige Luftströmungskanäle vorgesehen, in denen die aus dem Ventilator austretende Luft in Höhenrichtung des Gehäuses nach unten in Richtung auf den Filter strömt. Die Montage der die Luftströmungskanäle begrenzenden Wände innerhalb des Gehäuses ist aufwendig und schwierig, da die Wandteile genau zueinander sowie zu den Gehäusewänden ausgerichtet sein müssen. Die Wandteile müssen außerdem sowohl in ihrer Höhe als auch in ihrer Dicke aufeinander abgestimmt sein, um über den Umfang der Luftströmungskanäle und über die Fläche des Filters eine gleichförmige Geschwindigkeit zu erzielen.
Aus der WO-A-93/09389 ist ebenfalls eine Ventilatoreinheit mit einem ringförmigen Luftströmungskanal im Gehäuse bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Ventilatoreinheit so auszubilden, daß in konstruktiv einfacher und kostengünstiger Weise unter Beachtung des vorgegebenen Rastermaßes der Ventilatoreinheit eine optimale Schalldämpfung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Ventilatoreinheit erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Ventilatoreinheit ist der Luftströmungskanal in Höhenrichtung ausgerichtet, so daß die vom Ventilator angesaugte und in das Gehäuse abgegebene Reinluft im Luftströmungskanal nach unten strömt. Je nach gewünschtem Schalldämpfungsgrad kann die Höhe des Luftströmungskanals variiert werden. Das Rastermaß der Ventilatoreinheit wird dadurch nicht verändert, so daß unter Beibehaltung des Rastermaßes eine optimale Schalldämpfung erreicht wird. Die Zwischenwand läßt sich zwischen den einander gegenüberliegenden Gehäuseseitenwänden einfach montieren. Zwischen dem Boden und dem mit Abstand darunter befindlichen Filter wird ein zweiter Luftströmungskanal gebildet. Die nach unten aus dem Luftströmungskanal austretende Reinluft trifft auf das Filter. Aufgrund des hierbei entstehenden Staudruckes strömt die Reinluft auch unter den Boden in den von ihm begrenzten weiteren Luftströmungsraum. Dadurch wird auf konstruktiv sehr einfache Weise eine gleichmäßige Strömungsverteilung über die Fläche des Filters erreicht.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
eine Ansicht längs der Linie I-I in Fig. 2 einer erfindungsgemäßen Ventilatoreinheit,
Fig. 2
einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Ventilatoreinheit gemäß Fig. 1,
Fig. 3
eine Ansicht längs der Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4
eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Ventilatoreinheit.
Die Ventilatoreinheit hat ein Gehäuse 1, das vorteilhaft quaderförmig ausgebildet ist. Das Gehäuse 1 hat rechtwinklig zueinander liegende Seitenwände 2 bis 5, die durch eine Decke 6 miteinander verbunden sind. Die Seitenwände und die Decke sind jeweils eben ausgebildet.
Die Seitenwände 2 und 4 werden jeweils durch Profilteile gebildet, die C-förmigen Querschnitt haben (Fig. 1 und 2). Die Decke 6 wird durch eine Platte gebildet, die auf den oberen Rändern bzw. Schenkeln der Seitenwände 2 bis 5 aufliegt und in geeigneter Weise mit ihnen verbunden ist. An der Decke 6 ist ein Ventilatorelement 7 hängend befestigt. Es besteht aus einer Ansaugdüse 22, einem Laufrad 7, einem Antriebsmotor 10, einer Grundplatte 9 und aus Stehbolzen 8. Der Ventilator 7 ist vorteilhaft ein Radialventilator mit einem vorzugsweise frei laufenden Rad, das in Drehrichtung nach hinten gekrümmte Schaufeln hat. Der Radialventilator hat den Vorteil, daß er nur einen sehr kleinen dynamischen Druckanteil aufweist und einen hohen Wirkungsgrad hat.
Die Grundplatte 9 hat, wie Fig. 1 zeigt, quadratischen Umriß, ist eben ausgebildet und befindet sich etwa in halber Höhe im Gehäuse 1. In Achsrichtung des Ventilators 7 gesehen, deckt die Platte 9 den Ventilator 7 von unten ab. Die Stehbolzen 8 sind in den Ecken der Platte 9 vorgesehen. Auf ihr steht der Antriebsmotor 10 für den Ventilator 7 auf. Der Antriebsmotor 10 ist vorzugsweise ein Außenläufermotor. Er ragt nach oben teilweise in den Ventilator 7 (Fig. 2).
Mit Abstand unterhalb der Platte 9 ist im Gehäuse 1 eine zwischen den Seitenwänden 3 und 5 sich erstreckende Platte 11 vorgesehen, die rechteckigen Umriß hat. Die Platte 11 ist an ihren beiden Längsseiten an den Seitenwänden 3 und 5 befestigt. An den Schmalseiten der Platte 11 sind aufwärts ragende Wände 12 und 13 vorgesehen, die sich von der Platte 11 aus senkrecht aufwärts erstrecken und mit Abstand von der Decke 6 enden (Fig. 2). Die Wände 12, 13 liegen außerdem mit Abstand zu den Seitenwänden 2 und 4 des Gehäuses 1. Wie Fig. 1 zeigt, erstrecken sich die Wände 12, 13 zwischen den einander gegenüberliegenden Längsseiten 3 und 5 des Gehäuses 1, die durch ebene Platten gebildet sind. Die Wände 12, 13 liegen beiderseits des Ventilators 7 mit Abstand zu ihm. Die Wände 12, 13 sind in geeigneter Weise an den Längsseiten 3, 5 des Gehäuses 1 befestigt.
Die Grundplatte 9 des Ventilators 7 kann auch auf der Platte 11 aufliegen oder mit ihr eine Einheit bilden.
Die die Schmalseiten des Gehäuses 1 bildenden Seitenwände 2 und 4 sind jeweils durch C-förmige Profilteile gebildet. Sie sind innenseitig mit schalldämpfendem Material 14 bedeckt, das beispielsweise Mineralwolle, Schaumstoff und dergleichen sein kann. Dieses schalldämpfende Material 14 füllt die C-Profilteile vorteilhaft vollständig aus (Fig. 1 und 2). Zwischen den Wänden 12, 13 und dem schalldämpfenden Material 14 werden über die ganze Breite des Gehäuses 1 sich erstreckende Luftströmungskanäle 15 und 16 gebildet, durch die die vom Ventilator 7 kommende Reinluft nach unten geführt wird.
Die beiden Luftströmungskanäle 15, 16 sind über einen Spalt 17, 18 mit dem den Ventilator 7 aufweisenden zentralen Gehäuseteil 19 strömungsverbunden. Die beiden Spalte 17, 18 erstrecken sich ebenfalls über die gesamte Breite des Gehäuses 1.
An der Unterseite des Gehäuses 1 wird ein (nicht dargestellter) Hochleistungsfilter in bekannter Weise befestigt, der gleiche Querschnittsfläche wie das Gehäuse hat. Durch diesen Hochleistungsfilter strömt die vom Ventilator 7 angesaugte Luft in den unterhalb des Hochleistungsfilters befindlichen Reinraum.
Die Höhe 20 der Spalte 17, 18, d.h. der Abstand zwischen dem oberen Rand der Wände 12, 13 und der Decke 6, wird so gewählt, daß die Strömungsgeschwindigkeit in den Spalten 17, 18 kleiner oder höchstens gleich der Strömungsgeschwindigkeit in den Luftströmungskanälen 15, 16 ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß nur minimale Druckverluste auftreten. Die Höhe der Luftströmungskanäle 15, 16 hängt von den gewünschten Schalldämpfungsanforderungen ab. Je niedriger die Luftströmungskanäle 15, 16 sind, desto geringer ist die Schalldämpfung bei gleicher Breite der Luftströmungskanäle. Auf diese Weise kann durch die Wahl der Höhe der Wände 12, 13 und/oder durch Wahl des Abstandes der Wände 12, 13 von den benachbarten Schalldämpfungslagen 14 die optimale Schalldämpfung einfach und kostengünstig eingestellt werden.
Zur Erhöhung der Schalldämpfung ist es vorteilhaft, auch auf der Ober- und/oder Unterseite der Platte 11 über deren ganze Fläche ein entsprechendes schalldämpfendes Material aufzubringen.
Bei dieser Ventilatoreinheit erfolgt die Schalldämpfungsmaßnahme über die Höhe der Einheit, d.h. beim Durchströmen der vertikal angeordneten Luftströmungskanäle 15, 16. Durch unterschiedliche Höhe läßt sich somit sehr einfach die erforderliche Schalldämpfung einstellen, ohne daß dadurch das Rastermaß der Ventilatoreinheit verändert wird. Somit können mit den beschriebenen Ventilatoreinheiten bei gleichem Rastermaß unterschiedliche Schalldämpfungsqualitäten sehr einfach erhalten werden.
Die aus den Luftströmungskanälen 15, 16 nach unten austretende Reinluft trifft auf das (nicht dargestellte) Hochleistungsfilter. Aufgrund des hierbei entstehenden Staudruckes strömt die Reinluft auch unter die Platte 11, so daß eine gleichmäßige Strömungsverteilung über die Fläche des Filters erreicht wird.
Zum Einbau des Ventilators 7 hat die Decke 6 eine Einbauöffnung, in welche das Ventilatorelement eingesetzt wird. Die Ansaugdüse 22 hat einen umlaufenden Rand, mit dem das Ventilatorelement längs des Randes der Einbauöffnung auf der Decke 6 aufliegt und an ihr in geeigneter Weise befestigt wird. Auf der Ansaugdüse 22 ist ein Schutzgitter 23 vorgesehen.
Die den Wänden 12, 13 zugewandten Seiten der schalldämpfenden Lagen 14 sind eben, so daß die durch die Luftströmungskanäle 15, 16 strömende Reinluft nicht gestört wird. Die Wände 12, 13 und die Seitenwände 2, 4 mit den Schalldämpfungslagen 14 liegen vorteilhaft parallel zueinander, so daß über die Länge der Luftströmungskanäle 15, 16 gleiche Strömungsverhältnisse herrschen.

Claims (11)

  1. Ventilatoreinheit für Reinräume, mit einem Gehäuse (1), in dem mindestens ein Ventilator (7) untergebracht ist, der mit mindestens einem in Höhenrichtung des Gehäuses (1) verlaufenden Luftströmungskanal (15, 16) strömungsverbunden ist, von dem wenigstens eine Seite mit schalldämpfendem Material bedeckt ist und in dem die Reinluft zu einem Filter strömt sowie durch eine Seitenwand (2, 4) des Gehäuses (1) und eine Zwischenwand (12, 13) begrenzt ist, die zwischen der Seitenwand (2, 4) des Gehäuses (1) und dem Ventilator (7) liegt und mit Abstand von einer Decke (6) des Gehäuses (1) zur Bildung einer Einströmöffnung (17, 18) endet,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zwischenwand (12, 13) zwischen zwei weiteren Seitenwänden (3, 5) des Gehäuses (1) erstreckt und an diese anschließt, und daß die Zwischenwand (12, 13) am unteren Ende an einen Boden (11) anschließt, der mit Abstand oberhalb des Filters liegt und ebenfalls an die weiteren Seitenwände (3, 5) des Gehäuses (1) anschließt.
  2. Ventilatoreinheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zwischenwand (12, 13) senkrecht erstreckt.
  3. Ventilatoreinheit nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Luftströmungskanal (15, 16) vorgesehen ist, der in Höhenrichtung (1) verläuft und sich zwischen den beiden einander gegenüberliegenden weiteren Seitenwänden (3, 5) des Gehäuses (1) erstreckt.
  4. Ventilatoreinheit nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Luftströmungskanäle (15, 16) parallel zueinander und beiderseits des Ventilators (7) liegen.
  5. Ventilatoreinheit nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Luftströmungskanal (15, 16) an einer Seite von einer Seitenwand (2, 4) des Gehäuses (1) begrenzt ist, die vorzugsweise mit dem schalldämpfenden Material (14) bedeckt ist.
  6. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (20) der Einströmöffnung (17, 18) so gewählt ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Reinluft beim Durchtritt durch die Einströmöffnungen (17, 18) höchstens gleich der Strömungsgeschwindigkeit im Luftströmungskanal (15, 16) ist.
  7. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (11) senkrecht zu den Zwischenwänden (12, 13) verläuft und diese miteinander verbindet.
  8. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine Grundplatte (9) des Ventilators (7) auf dem Boden (11) aufliegt.
  9. Ventilatoreinheit nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (11) und die Grundplatte (9) des Ventilators (7) eine Einheit bilden.
  10. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß die die Luftströmungskanäle (15, 16) begrenzenden Wände (2, 4; 12, 13) parallel zueinander liegen.
  11. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (7) mit einem Außenläufermotor (10) kombiniert ist.
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DE19511158A DE19511158C2 (de) 1995-03-27 1995-03-27 Ventilatoreinheit für Reinräume
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Publication Number Publication Date
EP0735329A2 EP0735329A2 (de) 1996-10-02
EP0735329A3 EP0735329A3 (de) 1997-11-26
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