EP1058065A2

EP1058065A2 - Schleuse für Reinraum-Anlagen

Info

Publication number: EP1058065A2
Application number: EP00110416A
Authority: EP
Inventors: Rüdiger Prof. Dr.-Ing. Detzer
Original assignee: Rud Otto Meyer GmbH and Co KG
Current assignee: Imtech Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 2000-05-16
Publication date: 2000-12-06
Anticipated expiration: 2020-05-16
Also published as: DE50010142D1; EP1058065A3; ATE294362T1; DE29909803U1; EP1058065B1

Abstract

Eine Reinraumschleuse mit einem von jeweils zwei kreissegmentartigen Seitenwänden und Türeinsätzen sowie von Boden und Decke begrenzten Schleusenraum im wesentlichen zylindrischen, von Luft in Drallströmungsart durchströmten Querschnittes, bei dem eine der Seitenwände Ausströmöffnung/-gen und Decken- und/oder Bodenbereich jeweils Überströmöffnungen für die den Schleusenraum durchströmende Luft aufweisen, sowie mit einer Zuström- und einer Rückluftkammer, wird dadurch ohne die Nachteile des Standes der Technik wirtschaftlich herstellbar, problemlos einsetzbar und einfach betreibbar, wenn die eine Seitenwand die Zuströmkammer (10) bildet, deren Innenwand (11) mindestens eine im wesentlichen achsparallele, über zumindest einen Teil ihrer Höhe verlaufende Ausströmöffnung (17) und deren Außenwand (12) mindestens einen luftdurchlässigen, als Filterwand (15) ausgebildeten Bereich (14) aufweisen, und wenn die andere die andere Seitenwand eine vom Bodenbereich zur Rückluftkammer (4) oberhalb der Decke (4.1) führenden Überströmkanal (23) für die Luft bildet, deren Innenwand (21) den Schleusenraum begrenzt, und auf die ein Gebläse (6) mit in diese geführtem Ansaug (7) aufgesetzt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleuse für Reinraum-Anlagen mit einem von jeweils zwei Seitenwänden und zwei Türeinsätzen begrenzten, mit einem Boden und einer Decke abgeschlossenen Schleusenraum mit im wesentlichen zylindrischen Querschnitt, der von Luft in Art einer Drallströmung durchströmt ist, wobei eine der Seitenwände Ausströmöffnung/-gen aufweist und im Decken- und/oder im Bodenbereich jeweils Überströmöffnungen für die den Schleusenraum durchströmende Luft vorgesehen sind, sowie mit einer Zuström- und einer Rückluftkammer.

Schleusen für Reinraum-Anlagen ermöglichen den Zutritt oder den Austritt aus den dazu gehörenden Räumlichkeiten, in denen besondere, für spezielle Fertigungen notwendige Umgebungsbedingungen (insbesondere hinsichtlich einer erforderlichen Partikelfreiheit der Luft) herrschen. Solche Schleusen sind beispielsweise aus der DE 36 04 422 bekannt. Hier wird die Luft über einstellbare Schlitzdüsen mit erhöhter Geschwindigkeit eingeblasen, mit dem Ziel, an Oberflächen von Personen oder Matrialien haftende Partikel abblasen zu können. Diese Schleusen bedürfen daher auch zu ihrem Betrieb erheblicher Druckdifferenzen am Gebläse, so dass bei deren Betrieb wegen des hohen Druckverlustes zum einen mit einem hohen Energieverbrauch gerechnet werden muss, und dass zum anderen bedingt durch diesen hohen Druckverlust und die daraus resultierenden Gebläseparameter ein hoher Geräusch pegel gegeben ist. Schließlich ist mit dieser Bauweise auch eine aufwendige Konstruktion verbunden, die keine wirtschaftliche Gestaltung zulässt.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabenstellung zugrunde liegt, eine gattungsgemäße Schleuse vorzuschlagen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, die wirtschaftlich herstellbar, problemlos einsetzbar und einfach zu betreiben ist.

Diese Aufgabenstellung wird nach der Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichens des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.

Die Schleuse selbst ist aus zwei jeweils doppelwandigen Seitenwänden und zwei Türeinsätzen aufgebaut, deren Innenwände zusammen mit einem Decken- und einem Bodenabschluss den Schleusenraum abgrenzen. Die eine der Seitenwände ist als Zuströmkammer ausgebildet, deren Innenwand die Wandung des Schleusenraumes ist; die Außenwand dieser Zuströmkammer weist mindestens einen luftdurchlässigen Bereich auf, der als Filterwand ausgebildet ist. Durch diese Filterwand kann Luft in das Schleusen-System einströmen, die im Filter gereinigt wird und so mit der erforderlichen Reinheit der Schleuse zugeführt wird. Die andere der Seitenwände bildet einen Überströmkanal für die Luft, die im Bodenbereich abgesaugt und zur Rückluftkammer oberhalb der Decke, auf die ein Gebläse mit in die Rückluftkammer geführtem Ansaugstutzen aufgesetzt ist, strömt, wobei deren Innenwand den Schleusenraum ebenfalls begrenzt. Die Innenwände sowohl der Zuströmkammer als auch des Überströmkanals bilden mit ihrer kreissegmentartigen Ausformung die im wesentlichen zylindrische Grundform des Schleusenraumes. Dabei weist lediglich die Innenwand der Zuströmkammer mindestens eine zumindest über einen Teil ihrer Höhe verlaufende, im wesentlichen achsparallele Ausströmöffnung auf. Alternativ sind mehrere schlitzförmigen Ausströmöffnugen vorgesehen, die dann parallel zur Achse des Innenraumes der Schleuse ausgerichtet sind. Vorteilhaft ist/sind diese Ausströmöffnung/-gen außermittig auf der Innenwand zu einem der Türeinsätze hin versetzt angeordnet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Ausströmöffnung/-gen zu dem Türeinsatz hin verlagert sind, der dem dem Reinraum zugeordneten Türeinsatz gegenüber bzw. dazu im Winkel liegend angeordnet ist. Durch diese Verlagerung bis nahe an den Türeinsatz, bis in den Durchgang hinein, werden Rückströmwirbel vermieden und Nachströmungen im Bereich des zylindrischen Innenraumes unterdrückt.

Bei dieser Ausbildung können die beiden Seitenwände durch die einander gegenüberliegend angeordneten Türeinsätze gegeneinander auf Abstand gehalten sein, so dass Seitenwände und Türeinsätze paarweise einander gegenüberstehend angeordnet sind und eine gerade Durchgangsschleuse bilden. Da lediglich die eine der Seitenwände des Schleusenraumes, nämlich die Innenwand der Zuströmkammer mindestens eine Ausströmöffnung aufweist, lassen sich neben dieser geraden Durchgangsschleuse auch Eck- oder Winkelschleusen mit gewinkeltem Durchgang erstellen, ohne dass Änderungen an dem Grundkonzept vorgenommen werden müssen. Dabei stehen sowohl die beiden Türeinsätze als auch die beiden Seitenwände im Winkel, im allgemeinen im rechten Winkel, zueinander, wodurch sich eine Einbaumöglichkeit als Eckschleuse ergibt, bei der der Durchgang im Winkel abgeknickt ist. Vorteilhaft ist dabei der Türeinsatz, durch den der Reinraum erreicht wird, unmittelbar am im wesentlichen zylindrischen Innenraum angeordnet. Dadurch verbindet die Tür die Innenseiten beider Seitenwände ohne wesentlichen Stoß, so dass in diesem Bereich ein glatter Strömungsübergang erfolgen kann.

Die Außenwand der Zuströmkammer, deren Innenwand die eine oder eine Anzahl im wesentlichen achsparallele/-ler Ausströmöffnung/-gen aufweist, ist mit einem luftdurchlässigen Bereich versehen, der als Filterwand ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung wird die Luft vor Eintritt in die Schleuse gefiltert, die durch die Auslassöffnung in den Schleusen-Innenraum einströmt und so gereinigt in den Schleusenraum gelangt. Dabei wird der Luftdurchsatz durch die Schleuse so eingestellt, dass die Austrittsgeschwindigkeit der Luft aus der/den Ausströmöffnung/-gen im Bereich von 5 m/s bis 25 m/s liegt. Als Ausströmöffnungen können eine Anzahl von in einer achsparallelen Flucht angeordneten Einzelöffnungen vorgesehen sein, die beispielsweise abgerundet oder rechteckig ausgebildet sein können; alternativ ist die Ausströmöffnung von mindestens einer im wesentlichen schlitzförmigen Öffnung gebildet, deren Gesamt-Fläche derart bemessen ist, dass die gewünschte Austrittsgeschwindigkeit erhalten wird. Dabei wird die Ausströmöffnung vorteilhaft so angeordnet, dass ihre Höhe höchstens 75% der Höhe des zylindrischen Innenraumes der Schleuse ist.

Das Absaugen der Luft aus der Schleuse erfolgt dabei sowohl durch die Decke als auch bodennah durch Überströmöffnungen. Um ein sowohl deckennahes als auch ein bodennahes Absaugen zu ermöglichen, bildet die andere der Luftkammern einen Überströmkanal, der eine unter dem Boden gebildete oder bodennah vorgesehen Rückströmkammer mit einer Rückluftkammer oberhalb der Decke verbindet. Die eine der Überströmöffnungen, vorzugsweise die in der Decke, wird von einer Einlaufdüse gebildet, während die andere Überströmöffnung, vorzugsweise die bodennahe, einen Ringspalt bildet. Dabei sind vorteilhaft die Flächen dieser Überströmöffnungen etwa gleich der Fläche der Ausströmöffnung/-gen.

Bei einer ersten Ausführungsform ist zum bodennahen Absaugen unter dem Boden eine Boden-Rückströmkammer angeordnet und im Boden ein Ringspalt vorgesehen, der - abgesehen von Stützstreben - einen Vollkreis bildet. Die dadurch abgesaugte Luft strömt durch diesen Ringspalt in die Boden-Rückströmkammer und weiter durch den Überströmkanal in die Rückluftkammer oberhalb der Decke. Bei einer zweiten Ausführungsform ist zum bodennahen Absaugen ein in der Innenwand der die Überströmkammer bildenden Seitenwand angeordneter Ringspalt vorgesehen. Dieser Ringspalt bildet ein horizontal verlaufendes, knapp über dem Boden liegendes Kreissegment und leitet die aus der Schleuse austretende Luft in eine bodennahe Rückströmkammer.

Vorteilhaft wird dabei die Luft aus dem Schleusenraum so abgesaugt, dass die eine der Überströmöffnungen mit einem deutlich größeren Volumenstrom beaufschlagt ist; als vorteilhaft haben sich Aufteilungen im Bereich von 60%:40% bis 90%:10% herausgestellt. Dabei stehen die Flächen der jeweiligen Überströmöffnungen im wesentlichen im gleichen Verhältnis zueinander. Die Luft-Strömung in der Schleuse wird durch ein Gebläse bewirkt, das auf die Schleuse aufgesetzt ist und Luft durch die Überströmöffnungen aus der Schleuse absaugt.

Um eine günstige Strömungsausbildung zu erreichen, ist die Ausströmöffnung in der Innenwand der Zuströmkammer außermittig zu einem der Türeinsätze hin versetzt angeordnet, so dass die ausströmende Luft nicht auf das Zentrum des Schleusenraumes hin gerichtet ist. Die gesamte Fläche der Ausströmöffnung/-gen wird dabei so gewählt, dass diese gewünschte Austrittsgeschwindigkeit erreicht wird. Vorteilhaft ist es, wenn die Höhe des Bereichs der der Ausströmöffnung/-gen höchtens 75% der Höhe des im wesentlichen zylindrischen Schleusenraumes aufweist. Dabei ist die Ausströmöffnung vorzugsweise zu der Seite derjenigen der Überströmöffnungen hin versetzt angeordnet, über die der größere Volumenstrom abgeführt wird. Der Versetzung äquivalent ist auch eine in Versetzungssrichtung hin vorgesehene Vergrößerung der Fläche der Ausströmöffnung, die bei einer schlitzförmigen Ausströmöffnung durch Keilform oder bei Einzel-Öffnungen durch Zunahme deren Fläche oder durch Abnahme der Abstände zwischen ihnen erreicht wird. Dabei stehen die Flächen der Überströmöffnungen so zueinander im Verhältnis, wie es dem Verhältnis der beiden Volumenströme entspricht.

Bei dieser Art des Absaugen bildet sich vor jeder der Überströmöffnungen je eine Senkenströmung aus, die sich im Schleusenraum überlagern und so für die über die Ausströmöffnung nachströmende Luft eine sich in dem Schleusenraum ausbildende Drallströmung anregen. Bei der doppelten Absaugung an beiden Endes des Schleusenraumes bildet sich eine Drallströmung aus, bei der die Komponente der Tangentialgeschwindigkeit zum Zentrum hin zunimmt. Das Gebläse zum Absaugen ist auf die Rückluftkammer aufgesetzt, was eine platzsparende Anordnung ergibt: dabei versteht es sich von selbst, dass auch andere Gebläseanordnungen möglich sind.

Um den Lufthaushalt der Schleuse abstimmen und so den Luftdurchsatz auf die Erfordernisse abstellen zu können, sind Mittel zum Einstellen des über die Überströmöffnung im Boden abgesaugten Luft-Volumenstroms vorgesehen. Damit lässt sich zumindest der in Bodennähe abgeführte Anteil abgesaugter Luft so einstellen, dass sich die gewünschte Strömung im Schleusenraum einstellt. Vorteilhaft sind diese Einstellmittel im Bereich der bodennahen Überströmöffnung vorgesehen; alternativ können diese Einstellmittel auch im Bereich des Überströmkanals, vorzugsweise im Bereich dessen Anschlusses an die Rückluftkammer vorgesehen sind. Dabei versteht es sich von selbst, dass auch der im Deckenbereich erfasste und abgesaugte Luft-Volumenstrom eingestellt werden kann, beispielsweise mittels einstellbarer Einlaufdüsen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform mündet der Ausblas des Gebläses in einen Überleitkanal, der mit einer die Filterwand überdeckenden Luftkammer verbunden ist und durch den die aus der Schleuse abgesaugte Luft als Umluft in diese Luftkammer ausgeblasen und in der Filterwand gereinigt wird, und so erneut der Schleuse zugeht. Durch diese Ausbildung wird ein kostensparender Umluftbetrieb der Schleuse ermöglicht. Dabei ist der Umluftkanal vorteilhaft mit Abströmmittel versehen, weiter sind Zuströmöffnungen vorgesehen, zum Ergänzen abgeströmter Luft. Dies ermöglicht einen partiellen Luftaustausch, wobei es erfahrensgemäß ausreicht, wenn - je nach Belastung der Schleuse - 5% bis 20% der umgewälzten Luft, insbesondere zum Abführen der Verlustwärme des Gebläses, ausgeschleust und durch ebensoviel Zuluft ersetzt wird. Zum Abstimmen dieses Verhältnisses sind die Abströmmittel einstellbar, vorzugsweise regelbar einstellbar ausgebildet: als Regelgröße kann beispielsweise die Lufttemperatur gewählt werden.

Das Wesen der Erfindung wird an Hand der in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen

Fig. 01:: Schleuse mit Abluft (Ansicht - geschnitten), Fig. 1a: Boden-Überströmöffnung als Ringspalt in dem Boden: Fig. 1b: Boden-Überströmöffnung als Ringspalt in der die bodennahe Überströmkammer bildende Seitenwand:
Fig, 02:: Schleuse mit Abluft, Durchgangsschleuse, (Aufsicht - geschnitten);
Fig. 03:: Schleuse mit Abluft, Eckschleuse, (Aufsicht - geschnitten):
Fig. 04:: Schleuse mit Umluft (Ansicht - geschnitten);
Fig. 05:: Schleuse mit Umluft (Aufsicht - geschnitten);
Fig. 06:: Seitenwand mit Zuströmkammer und Ausströmöffnung (Schema-Darstellung ohne Türeinsatz).
Fig. 6a:: Ausströmöffnung als fluchtende Lochreihe,
Fig. 6b:: Ausströmöffnung als Doppelschlitz,
Fig. 6c:: Ausströmöffnung als höhenversetzer Einzelschlitz.

Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen die für reinraumtechnischen Einsatz konzipierte Schleuse 1, die hier als geradlinige Durchgangsschleuse ausgebildet ist. Die Seitenwände der Schleuse 1 werden von einer Zuluftkammer 10, einer Überströmkammer 20 sowie zwei Türeinsätzen 5' und 5'' gebildet, von denen der eine Türeinsatz 5' den (nicht näher dargestellten) Reinraum zugeordnet ist, während der andere Türeinsatz 5'' diesem gegenüber bzw. dazu im Winkel liegend angeordnet den Zugang bildet. Die Türeinsätze 5' und 5'' sind mit (u.U. gegenseitig ververiegelten) Türen 5.1 versehen (Fig. 1, 2). Die so konzipierte Schleuse 1 kann auch als Eckschleuse aufgebaut werden (Fig. 3): Hier werden die Seitenwand der Zuströmkammer 10 und die Seitenwand der Überströmkammer 20 rechtwinklig aneinander gesetzt, ebenso die beiden Türeinsätze 5' und 5'' mit den Türen 5.1. Dieser Aufbau wird dadurch ermöglicht, dass bei der Schleuse nach der Erfindung lediglich eine Zuströmkammer benötigt wird und das Zuströmen der Luft einseitig erfolgt. Die Fig 1b zeigt eine alternative Ausführungsform: Hier ist die Überströmöffnung 26.2 nicht im Boden vorgesehen, sondern bodennah in der Innenwand 21 der die Überströmkammer bildenden Seitenwand 20. Bei dieser Ausbildung kann auf die Boden-Rückströmkammer 25 verzichtet werden, was Vereinfachungen von Bau und Ausstellung bedeutet.

Die Decke der Schleuse 1 wird von einer Rückluftkammer 4 gebildet, deren zur Schleuse hin liegende Wandung 4.1 mit einer als Einlaufdüse 28 gebildeten Überströmöffnung versehen ist, und auf die ein Gebläseaufsatz 6 aufgesetzt ist, dessen Laufrad 6.1 - hier ein ohne Antrieb gezeichneter Freiläufer - Luft ansaugt; dazu ist der Ansaug 7 in die Rückluftkammer 4 geführt. Eine zweite Absaugung ist unter dem Boden der Schleuse 1 vorgesehen; der Boden wird von einer Boden-Rückströmkammer 25 gebildet, deren Abdeckung 25.1 den Boden des Innenraumes 2 der Schleuse bildet. Die in dieser Abdeckung 25.1 des Bodens vorgesehene Überströmöffnung 26.1 ist hier als Ringspalt ausgebildet, der - abgesehen von radialen Stützstreben - einen Vollkreis bildet. Abgesaugte Luft gelangt aus dieser Boden-Rückströmkammer 25 über die als Überströmkammer 20 mit Überströmkanal 23 ausgebildete Seitenwand in die Rückluftkammer 4 und fließt zusammen mit der über die Decken-Überströmöffnung 28 abgesaugten Luft dem Gebläse 6 zu. Bei der alternativen Ausführungsform nach Fig. 1b strömt die aus der Schleuse abgesaugte Luft unmittelbar durch den in der Innenwand 21 vorgesehen, horizontal verlaufenden und ein der Ausformung der Innenwand entsprechendes Kreissegment bildenden Ringspalt 26.2 in den Überströmkanal 23 und von da aus wie vorbeschrieben weiter zur Rückluftkammer 4.

Der Überströmkanal 23 hat sowohl zur Boden-Rückströmkammer 25 als auch zur Rückluftkammer 4 Öffnungen 24, über die die Luft ein- bzw. ausströmen kann. Die so vom Gebläse 6 abgesaugte Luft wird in die Umgebung ausgeblasen. Als Ausblas 8 des Gebläses 6 sind hier an mindestens einer der Seiten des Gebläseaufsatzes 6 angeordnete Gitter vorgesehen. Der sich im Innenraum 2 der Schleuse 1 ausbildende Unterdruck lässt Luft aus der Zuströmkammer 10 über Ausströmöffnungen 18 in den Innenraum 2 gelangen; in diesem überlagern sich die einander deckennahen und die bodennahen Senkenströmungen der Überströmöffnungen 28 in der Decke 26.1 bzw. 26.2 im Bodenbereich, und zwingen die einströmende Luft in die Drallströmung.

Die Zuströmkammer 10 weist eine den Schleusen-Innenraum 2 begrenzende Innenwand 11 mit kreissegmetartigen Ausformungen 11.1 auf, so dass sich der Querschnitt des Innenraumes 2 als im wesentlichen zylindrisch darstellt. Die Außenwand 12 weist einen luftdurchlässigen Bereich 14 auf, in dem ein Filter 15 hinreichender Filterqualität angeordnet ist, das sicherstellt, dass die nachströmende Luft den erforderlichen Reinheitsgrad aufweist. Das Nachströmen erfolgt über die Ausströmöffnungen 17 (Fig. 2, 3: als Doppelstrich eingezeichnet; Einzelheiten s. Fig. 6). Die Überströmöffnung 26.1 - hier nur die im Bereich der Bodenabdeckung 25.1 dargestellt - ist als Ringspalt ausgebildet, der nahe den kreissegmentartigen Ausformungen 21.1 verläuft. Die im Deckenbereich vorgesehene Überströmöffnung 28 - nicht näher dargestellt - ist als eine zentrale Überströmöffnung ausgebildet: sie wird vorteilhaft mittels einer von Ventilatoren her bekannten Einlaufdüse gebildet. Dabei versteht es sich von selbst, dass die ringspaltförmige Überströmöffnung auch im Deckenbereich und/oder die zentrale Überströmöffnung im Bodenbereich vorgesehen sein kann.

Fig. 4 und 5 zeigen eine als Umlufteinheit ausgebildete Schleuse 1, deren Aufbau der Abluftschleuse nach Fig. 1 - 3 entspricht. An die die Zuströmkammer bildende Seitenwand 10 ist die Umluftkammer 30 so angesetzt, dass sie den luftdurchlässigen Bereich 14 der Außenwand 12 mit dem eingesetzten Filter 15 überdeckt. Die über die Ausblasöffnung 34 ausströmende Luft gelangt in das Innere der Umluftkammer 30 und strömt von da aus durch die im luftdurchlässigen Bereich 14 vorgesehenen Filter 15 in die Zuströmkammer 10 und von da auch in vorbeschriebener Weise durch die Schleuse 1. Zur Vergleichmäßigung des Abströmens kann ein schräg gestellter Luftverteiler 33 vorgesehen sein. Um ein Aufheizen etwa durch die Abwärme des Gebläses zu verhindern, wird ein Teil der umgewälzten Luft ausgeschleust. Dazu dient eine im Druckbereich des Gebläses 6 angeordnete Abströmöffnung 34, die hier als angesetzter Stutzen dargestellt ist. Eine Drossel 36 erlaubt das Einstellen der aus dem Druckbereich abströmenden Fortluft. Die so ausgeschleuste Luft wird über eine Nachströmöffnung 37 ergänzt, die im Bereich der Umluftkammer 30 vorgesehen ist und somit in einem Bereich verringerten Druckes liegt. Auch diese Nachströmöffnung kann mit Mitteln zum Einstellen des Stromes der nachströmenden Luft versehen sein (etwa mit druckabhängigen, automatischen Stellmitteln). Dabei ist die Außenwand 32 mit (nicht näher bezeichneten) Türen versehen; diese dienen der Wartung der Filter, die durch diese Türen auch bei Zusetzen gewechselt werden können.

Die Figuren 6a - 6c zeigen verschiedene Ausbildungen der Ausströmöffnungen 17, wobei die Darstellung hier auch die außermittige Anordnung der Ausströmöffnung 17 erkennen lässt: Die Fluchtlinie der Ausströmöffnung - strich-punktiert angedeutet - liegt entfernt von der Mittellinie - lang/kurz gestrichelt angedeutet - der Innenwand 11 der Seitenwand 10. Als Ausströmöffnung 11 kann ein etwa vom Bodenbereich bis zum Deckenbereich durchgehender Schlitz (Fig. 6a) vorgesehen sein. Diese Ausströmöffnung 17 kann auch von einer Anzahl von in vertikaler Flucht angeordneten Einzelöffnungen gebildet sein (Fig. 6b). Schließlich kann der durchgehende Schlitz auch in Form von zwei (oder mehr) nebeneinander liegend angeordneten Schlitzen gebildet sein (Fig. 6c). Um die Ausströmöffnung 17 in Vertikalrichtung zu der bodennahen Überströmöffnung 26.1 bzw. 26.2 oder zur der in der Decke liegenden Überströmöffnung 28 (Fig, 1a, Fig. 1b, 4), vorteilhaft zu der mit höherem Volumenstrom, hin zu verlagern, wird deren Lage gegenüber Decken- bzw. Bodenbereich entsprechend verändert (Fig. 6c), so dass die Ausströmöffnung einseitig liegt. Es besteht alternativ auch die Möglichkeit, bei einer mit einem Schlitz oder mit mehreren Schlitzen versehenen Ausströmöffnung 17 die Weite des/der Schlitzes/Schlitze oder bei einer mit Einzelöffnungen versehenen Ausströmöffnung 17 deren Größe nach der Seite hin zunehmen zu lassen, nach der die Verlagerung erfolgen soll.

Claims

Schleuse für Reinraum-Anlagen mit einem von jeweils zwei Seitenwänden und zwei Türeinsätzen begrenzten, mit einem Boden und einer Decke abgeschlossenen Schleusenraum mit im wesentlichen zylindrischen Querschnitt, der von Luft in Art einer Drallströmung durchströmt ist, wobei eine der Seitenwände Ausströmöffnung/-gen aufweist und im Decken- und/oder im Bodenbereich jeweils Überströmöffnungen für die den Schleusenraum durchströmende Luft vorgesehen sind, sowie mit einer Zuström- und einer Rückluftkammer, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Seitenwand als Zuströmkammer (10) ausgebildet ist, deren kreissegmentartig ausgeformte Innenwand (11) den Schleusenraum (2) begrenzend mindestens eine im wesentlichen achsparallele, über zumindest einen Teil ihrer Höhe verlaufende Ausströmöffnung (17) und deren Außenwand (12) mindestens einen luftdurchlässigen. Bereich (14) aufweisen, dass die andere, kreissegmentartig ausgeformte Seitenwand eine vom Bodenbereich zur Rückluftkammer (4) oberhalb der Decke (4.1) führenden Überströmkanal (23) für die Luft bildet, deren Innenwand (21) den Schleusenraum begrenzt, und dass auf die Rückluftkammer (4) ein Gebläse (6) mit in diese geführtem Ansaug (7) aufgesetzt ist.
Schleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der luftdurchlässige Bereich als Filterwand (15) ausgebildet ist.
Schleuse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch paarweise einander gegenüber liegend oder paarweise im Winkel zueinander angeordnete Türeinsätze (5; 5', 5''), sowie Zuströmkammer- bzw. Überströmkanal-Seitenwände (10; 20), zur Bildung einer geraden Durchgangsschleuse oder zur Bildung einer Winkel- oder Eckschleuse.
Schleuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Reinraum zugeordnete Türeinsatz (5') unmittelbar am Schleusenraum (2) vorgesehen ist, so dass die Tür des Türeinsatzes (5') ohne wesentlichen Stoß in die kreissegmentartig ausgebildeten Seitenwände des Schleusenraumes (2) übergeht.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mindestens eine im wesentlichen schlitzförmige Öffnung als Ausströmöffnung (17), wobei vorzugsweise eine Anzahl von in einer achsparallelen Flucht angeordnet sind.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmöffnung (17) außermittig zu einem der Türeinsätze (5), vorzugsweise zu der dem Reinraum abgewandten Seite zugeordnete der Türeinsätze (5'') hin versetzt angeordnet ist.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Höhe der Ausströmöffnung (17) von höchstens 75% der Höhe des Schleusenraumes (2) ist.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Gesamt-Fläche der Ausströmöffnung (17), die dert bemessen ist, dass die Austrittsgeschwindigkeit der Luft im Bereich von 5 m/s bis 25 m/s liegt.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine der Überströmöffnungen (26.1; 26.2; 28) als Einlaufdüse ausgebildet ist.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite der Überströmöffnungen (26.1; 26.2; 28) als im Boden (5.1) angeordneter, von radialen Stützstreben abgesehen, einen Vollkreis bildender Ringspalt (26.1) vorgesehen ist, der über eine Boden-Rückströmkammer (25) mit dem Überströmkanal in Strömungsverbindung steht.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite der Überströmöffnungen (26.1; 26.2; 28) als bodennah in der Innenwand (21) der die Überströmkammer bildenden Seitenwand (20) angeordneter, horizontal verlaufender, der Innenwand (21) entsprechend kreissegmentartig ausgeformter Ringspalt (26.2) ausgebildet ist, der über eine bodennahe Rückströmkammer (25) mit dem Überströmkanal in Strömungsverbindung steht.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Überströmöffnungen (26.1; 26.2; 28) von Boden und Decke etwa gleich ist der Fläche der Ausströmöffnung/-gen (17).
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmöffnung/-gen (17) höhenmäßig zu der Überströmöffnung (26.1; 26.2; 28) versetzt angeordnet ist/sind, die mit dem größeren Absauge-Volumenstrom beaufschlagt ist.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch Mittel zum Einstellen des Volumenstroms der über die Überströmöffnung im Boden (26.1; 26.2) abgeführten Luft, die vorzugsweise im Bereich der bodennahen Überströmöffnung (26.1; 26.2) vorgesehen sind.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch Mittel zum Einstellen des Volumenstroms der über die Überströmöffnung im Boden (26.1; 26.2) abgeführten Luft, die vorzugsweise im Bereich der Kanal-Öffnung (24) zum Anschluss an die Rückluftkammer (4), vorgesehen sind.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterwand (15) der Zuströmkammer (10) eine Umluftkammer (30) vorgeschaltet ist, in die der Ausblas (34) des Gebläses (6) zur Umluftführung mündet, wobei vorzugsweise in der Umluftkammer (30) ein Luftverteileinsatz (33) vorgesehen ist, der schräg so angestellt ist, dass sich der Strömungsquerschnitt von dem Einströmende der Umluftkammer ausgehend verengt.
Schleuse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (6) eine Abströmöffnung (34) und die Außenwand (32) der Umluftkammer (30) eine Zuströmöffnung (37) aufweisen, wobei die Abströmöffnung (34) und/oder die Zuströmöffung (37) vorzugsweise mit Mitteln zum Einstellen, insbesondere zum Regeln der im Umluftbetrieb ausgeschleusten bzw. zugesetzten Luft versehen ist/sind.