EP3538829A1 - Trockenraum - Google Patents

Trockenraum

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Publication number
EP3538829A1
EP3538829A1 EP17794897.3A EP17794897A EP3538829A1 EP 3538829 A1 EP3538829 A1 EP 3538829A1 EP 17794897 A EP17794897 A EP 17794897A EP 3538829 A1 EP3538829 A1 EP 3538829A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
drying room
drying
units
cooling units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17794897.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Hoffmann
Helmut Bauer
Rudolf Simon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
M+w Group GmbH
Original Assignee
M+w Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by M+w Group GmbH filed Critical M+w Group GmbH
Publication of EP3538829A1 publication Critical patent/EP3538829A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0083—Indoor units, e.g. fan coil units with dehumidification means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/04—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour circulating over or surrounding the materials or objects to be dried
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0043—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements
    • F24F1/0047—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements mounted in the ceiling or at the ceiling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0071—Indoor units, e.g. fan coil units with means for purifying supplied air
    • F24F1/0073—Indoor units, e.g. fan coil units with means for purifying supplied air characterised by the mounting or arrangement of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a drying room according to the preamble of claim 1.
  • the invention has the object of providing the generic drying space in such a way that with him a cost and energy-saving operation is possible.
  • autarkic air conveying / cooling units are provided, each consisting of an air conveyor unit and a cooler are formed.
  • the air handling / cooling units can be positioned in the drying room at any desired location required for the treatment. Therefore, it is possible to selectively detect individual areas in the drying room through the air conveying / cooling units.
  • the self-sufficient air conveying / cooling units can be controlled separately and independently of each other, so that different air flows can be set in different areas of the drying room.
  • the air conveying / cooling units are preferably interconnected via a network, such as a LAN.
  • a network enables each individual air conveyor / cooling unit to be controlled independently of the other units. Since each air conveying / cooling unit has its own radiator, only that portion of air that flows through the corresponding air conveying / cooling unit is cooled.
  • the air conveying / cooling units are each provided with at least one filter element.
  • a filter element is preferably used when clean room conditions should be necessary in the drying room.
  • the air conveying / cooling units are provided at the outlet end with at least one diffuser.
  • a turbulent air flow in the drying room can be achieved.
  • the diffuser can give the air flow exiting the air conveyor / cooling unit a certain flow direction.
  • the air handling / cooling units may be suspended from a ceiling of the drying room.
  • the air conveyor / cooling units on a grid ceiling. It is then at a distance below the ceiling of the drying room.
  • the air conveying / cooling units the air is supplied via feed lines in an advantageous manner.
  • the supply lines are advantageously laid so that the air emerging from them is in the intake of the air conveyor / cooling units. This makes it possible to suck most of the air emerging from the supply lines and supply the air conveying / cooling units.
  • the supply lines may be feed tubes which are provided with corresponding air outlet openings.
  • the supply lines are located in the area above the air conveying / cooling units, so that the escaping air can reliably reach the air conveying / cooling units.
  • the supply lines are advantageously conductively connected to at least one dehumidifier. With it, the air entering the supply lines is dehumidified to the extent necessary for the conditions in the drying room.
  • the dehumidifying device is advantageously outside the drying room and is connected by at least one line to a side wall of the drying room.
  • the dehumidifier is therefore easily accessible, for example, for assembly or maintenance.
  • the dehumidifier is connected via at least one return line in an advantageous manner to a side wall of the drying room. Part of the dry air in the drying room can flow to the dehumidifier via this return line. This makes it possible to guide the air in the drying room, which is loaded with moisture over time, via the return line to the dehumidifier and to dehumidify it there again. From the dehumidifier, the dehumidified air can then be returned to the drying room.
  • the drying room it is possible to provide at least one return air duct in which there is at least one fan. With it it is possible to suck the dry air out of the drying room and feed it back to the air conveying / cooling units. With the help of the return air channel, a cycle of the dry air can be achieved in this way.
  • the return air duct is limited in a structurally simple manner by a side wall of the drying room and a partition arranged at a distance to her.
  • the return air duct is advantageously open upwards to the interior of the drying space, so that the return air emerging from the return air duct can be fed directly back to the air conveying / cooling units.
  • the return air duct connects to a plenum, which is formed between the ceiling of the drying room and the grid ceiling, which is located at a distance below the ceiling.
  • the air handling / cooling units can be accommodated.
  • the drying space is formed so that it has at least one return air duct, in which there are at least one fan and at least one downstream cooler.
  • the self-sufficient units need no independent radiator, but have only one fan. With the fans of the individual units, the dry air can therefore be specifically sucked and conveyed into the drying room.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a drying space according to the invention in section
  • FIG. 2 is a plan view of the drying space of FIG. 1,
  • FIG. 6 in representations corresponding to FIG. 1 further embodiments of drying spaces according to the invention.
  • drying spaces described below are used in particular in the production of lithium-ion cells. But they can also be used advantageously for example in the pharmaceutical industry or in the food industry.
  • the drying room according to FIGS. 1 and 2 has a bottom 1 and a ceiling 2, which is supported on the bottom 1 via vapor diffusion-tight side walls 3.
  • the drying space for example, rectangular outline.
  • the drying space is not limited to this cross-sectional shape.
  • it can have a square outline, a hexagonal outline or, for example, a round outline.
  • air conveyor / cooling units 7 are arranged distributed. They each have an air conveying unit 4, which in the embodiment by a Filter fan unit is formed, and a cooling unit 6. These air conveying / cooling units 7 are provided only where filtered air in the drying room is required.
  • FIG. 1 shows, by way of example, a process device 5, in the working area of which cleaned dry air is required. Accordingly, the air conveying / cooling units 7 are provided so that the purified air emitted by them enters the working area of this process device 5.
  • the air conveying / cooling units 7 are arranged distributed in the drying room so that all process devices are supplied with filtered air.
  • the air conveying / cooling units 7 are not arranged uniformly in a grid, but are advantageously within the drying space only in the areas where the dry air is required.
  • the air conveying / cooling units 7 can be held in the drying space in any suitable manner. So they can be suspended from the ceiling 2 or placed on a grid ceiling (not shown), which is located at a distance below the ceiling 2.
  • the filter-fan unit 4 in a known manner a fan, followed by a filter element at the bottom.
  • the air sucked in by the fan flows through the filter element and then enters the drying room.
  • the filter element is designed according to the requirements of the drying room. If, for example, clean room conditions are provided for the drying room, then a Hepa filter is used as filter element, for example. However, if no clean room conditions are required, even simpler filter elements can be used, which, for example, only capture dirt particles from the air. It is even possible to dispense with a filter element, for example, if it does not depend on the purity of the air and the Example, the process device 5 only a certain dryness and / or cooling temperature is required.
  • a line 10 is connected, via which the air 8 at least one dehumidifier 1 1 is supplied. It is used to dehumidify the moisture-laden dry air supplied via the line 10 before it is returned to the units 7 via an outlet line 12.
  • the design of the dehumidifying device 1 1 is known and will not be described in detail for this reason.
  • transverse lines 13 which form connections for supply lines 14 in the side wall 3. They are, as is apparent from Fig. 1, provided in the area above the units 7.
  • the supply lines 14 advantageously extend parallel to one another to such an extent that the dehumidified air emerging from the supply lines 14 reaches the intake area of the fans of the units 7.
  • the supply lines 14 are provided over their length with outlet openings 15, through which the air 8 passes into the drying room. Since this air is sucked in by the fans of the air-conveying / cooling units 7, it is sufficient if the outlet openings 5 are provided in the area of the supply lines 14 facing the air-conveying / cooling units 7. The air emerging from the outlet openings 15 is sucked in by the fans of the units 7 and conveyed downwards in the direction of the process devices 5.
  • the supply lines 14 may be pipelines. It is advantageous if the supply lines 14 are formed by textile tubes. you are not only inexpensive, but also easy to handle. Such flexible textile hoses are suitably held in the drying room. They can be easily mounted with their open end on the located in the side wall connections of the transverse lines 13. The other end of the textile hoses is closed.
  • the dehumidifier 1 1 can be supplied via a feed line 16 outside air, so that air losses in the drying room can be compensated.
  • the outside air is dehumidified with the dehumidifier 1 1 to the required level.
  • each air conveying / cooling unit 7 is provided with a respective diffuser 17. It is formed by a discharge grille which is attached to the outlet end of the air conveying / cooling unit 7. For example, a turbulent air flow can be achieved with the diffuser 17. be enough. It is also possible with the diffuser 17, the air directed at the exit from the air conveyor / cooling unit 7 in a desired direction.
  • the diffuser 17 has in a known manner with spaced lamellae, which are employed for a directional deflection of the exiting air corresponding obliquely.
  • the drying space is the same design as in the previous embodiment, so that reference is made to the previous embodiments with respect to the function of the drying space.
  • a return air duct 18 is provided in the drying room, in which there is at least one fan 19, with which the air is sucked from the drying room.
  • the return air duct 18 extends along one side wall 3 of the drying space.
  • the return air channel 18 is bounded by the one side wall 3 and a partition wall 20 lying parallel to it. It ends approximately at the level of the air conveying / cooling units 7.
  • the dividing wall 20 is provided with at least one grille 21, through which the air passes from the drying space into the return air duct 18.
  • the air outlet 9 in the line 10 to the dehumidifier 11 is located within the return air duct 18. As a result, a portion of the sucked by the fan 19 in the return air duct 18 air also enters the line 10 and thus to the dehumidifier 11.
  • the drying space according to FIG. 4 has the same design as the exemplary embodiment according to FIG. 3.
  • the return air duct 18 with the fan 19 may also be provided in the drying room according to FIGS. 1 and 2.
  • Fig. 5 shows a drying room, which is provided with a grid ceiling 22, which is located at a distance below the ceiling 2 and on which the Heilför- / cooling units 7 are arranged. Between the grid ceiling 22 and the ceiling 2, a plenum 23 is formed in this way. It may have such a height that it is passable to perform, for example, maintenance or assembly work on the air conveying / cooling units 7.
  • the grid ceiling 22 may also be designed in a known manner so that the air conveying / cooling units 7 can be inserted from below into the grid openings of the grid ceiling 22.
  • the supply lines 14 extend through the plenum 23 in the area between the air conveying / cooling units 7 and the ceiling 2.
  • the return air duct 18 is of the same design as in the embodiment according to FIG. 4.
  • the sucked by the fan 19 air passes through the grid 21 in the return air duct 18 and flows from there upwards into the plenum 23.
  • this return air is sucked by the fans of the filter-fan units 4 and blown over the grid ceiling 22 in the drying room.
  • the filter-fan units 4 are arranged on the grid ceiling 22 so that the diffusers 17 protrude beyond the grid ceiling 22 in the drying room.
  • the filter-fan units 4 upstream cooler 6 the dry air is cooled to the extent required.
  • the grid ceiling 22 with the return air duct 18 may also be provided in the embodiments according to FIGS. 1 to 3.
  • dry spaces can be created that are not only inexpensive to manufacture, but also in consumption.
  • the conditioning or conditioning of the air takes place in a simple manner by the filter-fan units 4, which are each provided with its own cooler 6.
  • the filter / fan units 4 with the coolers 6 are arranged in the drying space such that the air emerging from them reaches the area of the process devices 5 located in the drying space.
  • the individual air conveying / cooling units 6 are advantageously controlled independently of each other, so that only those units are in operation, which are in the range of process devices that are active.
  • the units 4 are advantageously integrated in a network, so that the control of the individual units 4 is very easily possible.
  • each unit 4 is provided with its own cooler 6, only that portion of air is selectively targeted, which is sucked in via the filter-fan unit and passed into the drying room.
  • the units 7 form self-sufficient air delivery / cooling units. This allows the drying rooms to be individually adapted to the intended task.
  • the self-sufficient units can be arranged as desired within the drying room.
  • the process devices 5 can be optimally distributed in the drying room, so that, for example, structural conditions can also be taken into account when installing the process devices 5.
  • the units 7 can then be mounted at the locations in the drying room where the process equipment is located. The areas of the drying room where there are no process devices to be treated do not have to be supplied with corresponding dry air. This results in a very favorable and optimal energy balance.
  • At least one cooler 24 is connected downstream of the at least one fan 19, with which the return air flowing through the return air duct 18 is cooled in a known manner becomes.
  • the cooled return air is sucked by the fans of the filter-fan units 4 and conveyed down through the diffusers 17 in the drying room.
  • the filter-fan units 4 are not provided in this case with its own cooler. With the fan of the filter-fan units 4, the air can be specifically promoted in the respective area of the drying room.
  • this embodiment is the same design as the embodiment of FIG. 5.

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Abstract

Der Trockenraum hat eine Luftfördereinrichtung, die wenigstens einen Ventilator aufweist. Er hat ferner eine Kühleinrichtung für die geförderte Luft. Die Luftfördereinrichtung ist durch einzelne Luftfördereinheiten (4) und die Kühleinrichtung durch einzelne Kühler (6) gebildet. Die Luftfördereinheiten (4) und die Kühler (6) sind jeweils zu autarken Luftförder/Kühleinheiten (7) zusammengefasst.

Description

Trockenraum
Die Erfindung betrifft einen Trockenraum nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Häufig müssen Produkte in einem Trockenraum behandelt und/oder verarbeitet werden. Auf einer Rasterdecke des Reinraumes sind im Rastermaß Filterelemente angeordnet, denen über einen Zuführkanal die Trockenluft zugeführt wird. Im Zuführkanal sind in Strömungsrichtung hintereinander wenigstens ein Kühler, ein Wärmetauscher und ein Gebläse angeordnet. Mit dem Gebläse wird die im Trockenraum befindliche Luft in den Zuführkanal angesaugt. Die gesamte Luft wird durch den Kühler geführt und auf das erforderliche Maß gekühlt. Die gekühlte Luft gelangt zu den Filtern, durch welche die Luft wieder zurück in den Trockenraum strömt. Da ein großer Teil der Trockenluft über den Kühler und das Gebläse im Zuführraum geführt werden muss, ist der Energieaufwand verhältnismäßig hoch. Die Trockenluft wird über die Filterelemente gleichmäßig verteilt in den Trockenraum abgegeben. In der Praxis kommt es jedoch häufig vor, dass nicht in jedem Bereich des Trockenraumes die gleiche Menge an Trockenluft erforderlich ist. Eine Anpassung ist bei dieser bekannten Ausgestaltung des Trockenraumes aber nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Trockenraum so auszubilden, dass mit ihm ein kosten- und energiesparender Betrieb möglich ist.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Trockenraum erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Trockenraum sind autarke Luftförder/Kühleinhei- ten vorgesehen, die jeweils aus einer Luftfördereinheit und einem Kühler gebildet sind. Die Luftförder/Kühleinheiten können im Trockenraum an jeder gewünschten und für die Behandlung erforderlichen Stelle positioniert werden. Darum ist es möglich, gezielt einzelne Bereiche im Trockenraum durch die Luftförder/Kühleinheiten zu erfassen. Die autarken Luftförder/Kühleinheiten können getrennt und unabhängig voneinander angesteuert werden, so dass in unterschiedlichen Bereichen des Trockenraumes auch unterschiedliche Luftströmungen eingestellt werden können. Hierzu sind die Luftförder/ Kühleinheiten vorzugsweise über ein Netzwerk, wie beispielsweise einem LAN, untereinander verbunden. Ein solches LAN-Netzwerk ermöglicht es, jede einzelne Luftförder/Kühleinheit gezielt unabhängig von den anderen Einheiten anzusteuern. Da jede Luftförder/Kühleinheit ihren eigenen Kühler aufweist, wird nur derjenige Luftanteil gekühlt, der durch die entsprechende Luftförder/Kühleinheit strömt.
Bei einer vorteilhaften Ausbildung sind die Luftförder/Kühleinheiten jeweils mit wenigstens einem Filterelement versehen. Ein solches Filterelement wird bevorzugt dann eingesetzt, wenn im Trockenraum Reinraumbedingungen notwendig sein sollten.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Luftförder/Kühleinheiten am Austrittsende mit wenigstens einem Diffusor versehen. Mit ihm kann beispielsweise eine turbulente Luftströmung im Trockenraum erreicht werden. Auch ist es mit dem Diffusor möglich, dem aus der Luftförder/Kühleinheit austretenden Luftstrom eine bestimmte Strömungsrichtung zu geben.
Die Luftförder/Kühleinheiten können an einer Decke des Trockenraumes aufgehängt sein.
Es ist aber auch möglich, die Luftförder/Kühleinheiten auf einer Rasterdecke anzuordnen. Sie befindet sich dann mit Abstand unterhalb der Decke des Trockenraumes. Den Luftförder/Kühleinheiten wird in vorteilhafter Weise die Luft über Zuführleitungen zugeführt. Die Zuführleitungen sind vorteilhaft so verlegt, dass die aus ihnen austretende Luft im Ansaugbereich der Luftförder/Kühleinheiten liegt. Dadurch ist es möglich, den größten Teil der aus den Zuführleitungen austretenden Luft anzusaugen und den Luftförder/Kühleinheiten zuzuführen.
Die Zuführleitungen können Zuführrohre sein, die mit entsprechenden Luftaustrittsöffnungen versehen sind.
Eine besonders einfache und kostengünstige Ausbildung ergibt sich, wenn die Zuführleitungen durch Textilschläuche gebildet sind, die mit Luftaustrittsöffnungen versehen sind.
Die Zuführleitungen befinden sich im Bereich oberhalb der Luftförder/Kühleinheiten, so dass die austretende Luft zuverlässig zu den Luftförder/Kühleinheiten gelangen kann.
Die Zuführleitungen sind vorteilhaft mit wenigstens einem Entfeuchtungsgerät leitungsverbunden. Mit ihm wird die in die Zuführleitungen gelangende Luft in dem Maße entfeuchtet, wie es für die Bedingungen im Trockenraum erforderlich ist.
Das Entfeuchtungsgerät befindet sich vorteilhaft außerhalb des Trockenraumes und ist durch wenigstens eine Leitung an eine Seitenwand des Trockenraumes angeschlossen. Das Entfeuchtungsgerät ist darum beispielsweise für Montage- oder Wartungsarbeiten gut zugänglich.
Das Entfeuchtungsgerät ist über wenigstens eine Rückleitung in vorteilhafter Weise an eine Seitenwand des Trockenraumes angeschlossen. Über diese Rückleitung kann ein Teil der im Trockenraum befindlichen Trockenluft zum Entfeuchtungsgerät strömen. Dadurch ist es möglich, die im Trockenraum befindliche Luft, die mit der Zeit mit Feuchtigkeit beladen wird, über die Rückleitung zum Entfeuchtungsgerät zu führen und dort wieder zu entfeuch- ten. Vom Entfeuchtungsgerät kann die entfeuchtete Luft dann wieder dem Trockenraum zugeführt werden.
Bei einer Weiterbildung des Trockenraumes ist es möglich, wenigstens einen Rückluftkanal vorzusehen, in dem sich wenigstens ein Gebläse befindet. Mit ihm ist es möglich, die Trockenluft aus dem Trockenraum abzusaugen und den Luftförder/Kühleinheiten wieder zuzuführen. Mit Hilfe des Rückluftkana- les kann auf diese Weise ein Kreislauf der Trockenluft erreicht werden.
Der Rückluftkanal wird in konstruktiv einfacher Weise von einer Seitenwand des Trockenraumes und einer mit Abstand zu ihr angeordneten Trennwand begrenzt.
Der Rückluftkanal ist in diesem Falle vorteilhaft nach oben zum Inneren des Trockenraumes offen, so dass die aus dem Rückluftkanal austretende Rück- luft wieder direkt den Luftförder/Kühleinheiten zugeführt werden kann.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform schließt der Rückluftkanal an ein Plenum an, das zwischen der Decke des Trockenraumes und der Rasterdecke gebildet ist, die sich mit Abstand unterhalb der Decke befindet. In diesem Plenum lassen sich die Luftförder/Kühleinheiten unterbringen.
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausbildung ist der Trockenraum so ausgebildet, dass er wenigstens einen Rückluftkanal aufweist, in dem sich wenigstens ein Gebläse und wenigstens ein nachgeschalteter Kühler befinden. In diesem Falle benötigen die autarken Einheiten keinen eigenständigen Kühler, sondern haben nur einen Ventilator. Mit den Ventilatoren der einzelnen Einheiten kann die Trockenluft daher gezielt angesaugt und in den Trockenraum gefördert werden.
Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Ansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Trockenraum im Schnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Trockenraum gemäß Fig. 1 ,
Fig. 3
bis
Fig. 6 in Darstellungen entsprechend Fig. 1 weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Trockenräumen.
Die im Folgenden beschriebenen Trockenräume werden insbesondere bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Zellen verwendet. Sie können aber auch beispielsweise in der Pharmaindustrie oder in der Lebensmittelindustrie vorteilhaft eingesetzt werden.
Der Trockenraum gemäß den Fig. 1 und 2 hat einen Boden 1 sowie eine Decke 2, die über dampfdiffusionsdichte Seitenwände 3 auf dem Boden 1 abgestützt ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, hat der Trockenraum beispielsweise rechteckigen Umriss. Auf diese Querschnittsform ist der Trockenraum allerdings nicht beschränkt. Er kann beispielsweise quadratischen Umriss, sechseckigen Umriss oder beispielsweise auch runden Umriss haben.
Im Trockenraum sind Luftförder/Kühleinheiten 7 verteilt angeordnet. Sie haben jeweils eine Luftfördereinheit 4, die im Ausführungsbeispiel durch eine Filter-Ventilator-Einheit gebildet ist, und eine Kühleinheit 6. Dabei sind diese Luftförder/Kühleinheiten 7 nur dort vorgesehen, wo gefilterte Luft im Trockenraum erforderlich ist. In Fig. 1 ist beispielhaft ein Prozessgerät 5 dargestellt, in dessen Arbeitsbereich gereinigte Trockenluft erforderlich ist. Dementsprechend sind die Luftförder/Kühleinheiten 7 so vorgesehen, dass die von ihnen ausgesandte gereinigte Luft in den Arbeitsbereich dieses Prozessgerätes 5 gelangt.
Sind im Trockenraum mehrere solcher Geräte vorhanden, sind die Luftförder/Kühleinheiten 7 so verteilt im Trockenraum angeordnet, dass sämtliche Prozessgeräte mit gefilterter Luft versorgt werden.
Die Luftförder/Kühleinheiten 7 sind nicht gleichmäßig in einem Rastermaß angeordnet, sondern befinden sich vorteilhaft innerhalb des Trockenraumes nur in den Bereichen, in denen die Trockenluft erforderlich ist.
Die Luftförder/Kühleinheiten 7 können in jeder geeigneten Weise im Trockenraum gehalten sein. So können sie an der Decke 2 aufgehängt oder auf eine (nicht dargestellte) Rasterdecke aufgesetzt sein, die sich mit Abstand unterhalb der Decke 2 befindet.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 hat die Filter-Ventilator- Einheit 4 in bekannter Weise einen Ventilator, an den nach unten ein Filterelement anschließt. Die vom Ventilator angesaugte Luft durchströmt das Filterelement und gelangt dann in den Trockenraum. Das Filterelement ist entsprechend den Anforderungen an den Trockenraum ausgebildet. Sind für den Trockenraum beispielsweise Reinraumbedingungen vorgesehen, dann wird als Filterelement beispielsweise ein Hepa-Filter eingesetzt. Sind allerdings keine Reinraumbedingungen erforderlich, können auch einfachere Filterelemente verwendet werden, die beispielsweise nur Schmutzteilchen aus der Luft abfangen. Es ist sogar möglich, auf ein Filterelement zu verzichten, wenn es beispielsweise auf die Reinheit der Luft nicht ankommt und zum Beispiel am Prozessgerät 5 nur eine gewisse Trockenheit und/oder Kühltemperatur erforderlich ist.
In Fig. 1 ist durch die Strömungspfeile 8 der Strömungsverlauf der aus den Luftförder/Kühleinheiten 7 austretenden Luft beispielhaft angegeben. Die Einheiten 7 sind so vorgesehen, dass die austretende Luft 8 auf jeden Fall das oder die Prozessgeräte 5 zuverlässig erfasst.
Nahe dem Boden 1 befindet sich in der Seitenwand 3 wenigstens eine Luftauslassöffnung 9, durch welche die Luft aus dem Trockenraum nach außen gelangen kann. An die Auslassöffnung 9 ist eine Leitung 10 angeschlossen, über welche die Luft 8 wenigstens einem Entfeuchtungsgerät 1 1 zugeführt wird. Mit ihm wird die über die Leitung 10 zugeführte, mit Feuchtigkeit bela- dene Trockenluft entfeuchtet, bevor sie über eine Auslassleitung 12 den Einheiten 7 wieder zugeführt wird. Die Ausbildung des Entfeuchtungsgerätes 1 1 ist bekannt und wird aus diesem Grunde auch nicht näher beschrieben.
Von der Auslassleitung 12 zweigen Querleitungen 13 ab (Fig. 2), die in der Seitenwand 3 Anschlüsse für Zuführleitungen 14 bilden. Sie sind, wie aus Fig. 1 hervorgeht, im Bereich oberhalb der Einheiten 7 vorgesehen. Die Zuführleitungen 14 erstrecken sich vorteilhaft parallel zueinander so weit, dass die aus den Zuführleitungen 14 austretende entfeuchtete Luft in den Ansaugbereich der Ventilatoren der Einheiten 7 gelangt. Die Zuführleitungen 14 sind über ihre Länge mit Austrittsöffnungen 15 versehen, über die die Luft 8 in den Trockenraum gelangt. Da diese Luft von den Ventilatoren der Luftförder/Kühleinheiten 7 angesaugt wird, reicht es aus, wenn die Austrittsöffnungen 5 in dem den Luftförder/Kühleinheiten 7 zugewandten Bereich der Zuführleitungen 14 vorgesehen sind. Die aus den Austrittsöffnungen 15 austretende Luft wird von den Ventilatoren der Einheiten 7 angesaugt und nach unten in Richtung auf die Prozessgeräte 5 gefördert.
Die Zuführleitungen 14 können Rohrleitungen sein. Vorteilhaft ist es, wenn die Zuführleitungen 14 durch Textilschläuche gebildet sind. Sie sind nicht nur kostengünstig, sondern auch problemlos in der Handhabung. Solche flexiblen Textilschläuche werden in geeigneter Weise im Trockenraum gehalten. Sie lassen sich mit ihrem offenen Ende einfach auf die in der Seitenwand befindlichen Anschlüsse der Querleitungen 13 montieren. Das andere Ende der Textilschläuche ist geschlossen.
Wie sich aus Fig. 1 ergibt, wird der größte Teil der aus den Zuführleitungen 14 austretenden Luft im Kreislauf innerhalb des Trockenraumes geführt. Die Luft wird von den Luftförder/Kühleinheiten 7 nach unten in Richtung auf die Prozessgeräte 5 gefördert. Von hier aus gelangt der größte Teil der Luft wieder nach oben zu den im Deckenbereich befindlichen Einheiten 7, wo die Luft erneut angesaugt wird. Da jede Luftförder/Kühleinheit 7 mit der Kühleinheit 6 versehen ist, wird die Luft bei ihrem Durchtritt durch die Einheit 7 gekühlt. Ein Teil der Luft gelangt über die Luftauslassöffnung 9 in die Leitung 10, in der diese Luft dem Entfeuchtungsgerät 1 1 zugeführt wird. Diese Luft wird im Entfeuchtungsgerät 1 1 entfeuchtet und über die Auslassleitung 12, die Querleitungen 13 und die Zuführleitungen 14 als Trockenluft wieder in den Trockenraum zurückgeführt. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die im Trockenraum befindliche Luft für den vorgesehenen Einsatzfall ausreichend trocken ist. Da stets nur ein Teil der Luft durch das Entfeuchtungsgerät 1 1 gefördert wird, arbeitet die Anlage sehr kostengünstig und energiesparend.
Dem Entfeuchtungsgerät 1 1 kann über eine Zuleitung 16 Außenluft zugeführt werden, so dass Luftverluste im Trockenraum ausgeglichen werden können. Die Außenluft wird mit dem Entfeuchtungsgerät 1 1 auf das erforderliche Maß entfeuchtet.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 unterscheidet sich vom vorigen Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass jede Luftförder/Kühleinheit 7 mit jeweils einem Diffusor 17 versehen ist. Er wird durch ein Ausströmgitter gebildet, das an dem Auslassende der Luftförder/Kühleinheit 7 angebracht wird. Mit dem Diffusor 17 kann beispielsweise eine turbulente Luftströmung er- reicht werden. Auch ist es mit dem Diffusor 17 möglich, die Luft beim Austritt aus der Luftförder/Kühleinheit 7 gezielt in eine gewünschte Richtung zu lenken. Der Diffusor 17 hat in bekannter Weise mit Abstand voneinander liegende Lamellen, die für eine Richtungslenkung der austretenden Luft entsprechend schräg angestellt sind.
Abgesehen von den Diffusoren 17 an den Luftförder/Kühleinheiten 7 ist der Trockenraum gleich ausgebildet wie bei der vorigen Ausführungsform, so dass bezüglich der Funktion des Trockenraumes auf die vorigen Ausführungen verwiesen wird.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist im Trockenraum ein Rückluftkanal 18 vorgesehen, in dem sich wenigstens ein Gebläse 19 befindet, mit dem die Luft aus dem Trockenraum angesaugt wird. Der Rückluftkanal 18 erstreckt sich längs der einen Seitenwand 3 des Trockenraumes. Der Rückluftkanal 18 wird von der einen Seitenwand 3 und einer parallel zu ihr liegenden Trennwand 20 begrenzt. Sie endet etwa in Höhe der Luftförder/Kühleinheiten 7. Im unteren Randbereich ist die Trennwand 20 mit wenigstens einem Gitter 21 versehen, durch welches die Luft aus dem Trockenraum in den Rückluftkanal 18 gelangt. Die Luftauslassöffnung 9 in die Leitung 10 zum Entfeuchtungsgerät 11 befindet sich innerhalb des Rückluftkanales 18. Dadurch gelangt ein Teil der durch das Gebläse 19 in den Rückluftkanal 18 angesaugten Luft auch in die Leitung 10 und somit zum Entfeuchtungsgerät 1 1.
Durch den Rückluftkanal 18 wird eine gezielte Kreislaufströmung der Luft im Trockenraum erzielt. Im Übrigen ist der Trockenraum gemäß Fig. 4 gleich ausgebildet wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3.
Der Rückluftkanal 18 mit dem Gebläse 19 kann auch beim Trockenraum gemäß den Fig. 1 und 2 vorgesehen sein. Fig. 5 zeigt einen Trockenraum, der mit einer Rasterdecke 22 versehen ist, die sich mit Abstand unterhalb der Decke 2 befindet und auf der die Luftför- der/Kühleinheiten 7 angeordnet sind. Zwischen der Rasterdecke 22 und der Decke 2 wird auf diese Weise ein Plenum 23 gebildet. Es kann eine solche Höhe haben, dass es begehbar ist, um beispielsweise Wartungs- oder Montagearbeiten an den Luftförder/Kühleinheiten 7 vorzunehmen.
Die Rasterdecke 22 kann auch in bekannter Weise so gestaltet sein, dass die Luftförder/Kühleinheiten 7 von unten aus in die Rasteröffnungen der Rasterdecke 22 eingesetzt werden können. Die Zuführleitungen 14 erstrecken sich durch das Plenum 23 im Bereich zwischen den Luftförder/Kühleinheiten 7 und der Decke 2.
In das Plenum 23 mündet der Rückluftkanal 18, in dem sich das wenigstens eine Gebläse 19 befindet. Der Rückluftkanal 18 ist gleich ausgebildet wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4.
Die vom Gebläse 19 angesaugte Luft gelangt über das Gitter 21 in den Rückluftkanal 18 und strömt von dort aufwärts in das Plenum 23. Hier wird diese Rückluft von den Ventilatoren der Filter-Ventilator-Einheiten 4 angesaugt und über die Rasterdecke 22 in den Trockenraum geblasen. Die Filter- Ventilator-Einheiten 4 sind so auf der Rasterdecke 22 angeordnet, dass die Diffusoren 17 über die Rasterdecke 22 in den Trockenraum vorstehen. Mittels der den Filter-Ventilator-Einheiten 4 vorgeschalteten Kühler 6 wird die Trockenluft in erforderlichem Maße gekühlt.
Abgesehen von der Rasterdecke 22 ist der Trockenraum gleich ausgebildet wie die Ausführungsform gemäß Fig. 4.
Die Rasterdecke 22 mit dem Rückluftkanal 18 kann auch bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 3 vorgesehen sein. Mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen lassen sich Trockenräume schaffen, die nicht nur kostengünstig in der Herstellung sind, sondern auch im Verbrauch. Die Aufbereitung bzw. Konditionierung der Luft erfolgt in einfacher Weise durch die Filter-Ventilator-Einheiten 4, die jeweils mit einem eigenen Kühler 6 versehen sind. Die Filter-Ventilator-Einheiten 4 mit den Kühlern 6 sind so im Trockenraum angeordnet, dass die aus ihnen austretende Luft in den Bereich der im Trockenraum befindlichen Prozessgeräte 5 gelangt. Die einzelnen Luftförder/Kühleinheiten 6 werden vorteilhaft unabhängig voneinander angesteuert, so dass nur diejenigen Einheiten in Betrieb sind, die sich im Bereich von Prozessgeräten befinden, die aktiv sind. Die Einheiten 4 sind vorteilhaft in ein Netzwerk eingebunden, so dass die An- steuerung der einzelnen Einheiten 4 sehr einfach möglich ist.
Da jede Einheit 4 mit einem eigenen Kühler 6 versehen ist, wird gezielt nur derjenige Luftanteil gekühlt, der über die Filter-Ventilator-Einheit angesaugt und in den Trockenraum geleitet wird. Die Einheiten 7 bilden autarke Luftförder/Kühleinheiten. Dadurch können die Trockenräume individuell an die vorgesehene Aufgabe angepasst werden. Die autarken Einheiten können innerhalb des Trockenraumes beliebig angeordnet werden. Dadurch können die Prozessgeräte 5 im Trockenraum optimal verteilt angeordnet werden, so dass beispielsweise auch bauliche Gegebenheiten bei der Aufstellung der Prozessgeräte 5 berücksichtigt werden können. Die Einheiten 7 können dann an den Stellen im Trockenraum montiert werden, an denen sich die Prozessgeräte befinden. Die Bereiche des Trockenraumes, in denen sich keine zu behandelnden Prozessgeräte befinden, müssen auch nicht mit entsprechender Trockenluft versorgt werden. Dadurch ergibt sich ein sehr günstiger und optimaler Energiehaushalt.
Fig. 6 schließlich zeigt einen Trockenraum, der im Wesentlichen gleich ausgebildet ist wie die Ausführungsform gemäß Fig. 5. Im Rückluftkanal 18 ist dem wenigstens einen Gebläse 19 wenigstens ein Kühler 24 nachgeschaltet, mit dem die durch den Rückluftkanal 18 strömende Rückluft in bekannter Weise gekühlt wird. Wie bei der vorigen Ausführungsform gelangt die Rück- luft aus dem Rückluftkanal 18 in das Plenum 23, das zwischen der Decke 2 und der Rasterdecke 22 gebildet wird. Die gekühlte Rückluft wird von den Ventilatoren der Filter-Ventilator-Einheiten 4 angesaugt und nach unten über die Diffusoren 17 in den Trockenraum gefördert. Die Filter-Ventilator- Einheiten 4 sind in diesem Fall nicht mit einem eigenen Kühler versehen. Mit dem Ventilator der Filter-Ventilator-Einheiten 4 kann die Luft gezielt in den jeweiligen Bereich des Trockenraums gefördert werden. Im Übrigen ist diese Ausführungsform gleich ausgebildet wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5.
Auch mit einer solchen Ausbildung ist eine kosten- und energiesparende Betriebsweise möglich.

Claims

Ansprüche
1 . Trockenraum mit einer Luftfördereinrichtung, die wenigstens einen Ventilator aufweist, und mit einer Kühleinrichtung für die geförderte Luft, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördereinrichtung durch einzelne Luftfördereinheiten (4) und die Kühleinrichtung durch einzelne Kühler
(6) gebildet sind, und dass die Luftfördereinheiten (4) und die Kühler (6) jeweils zu autarken Luftförder/Kühleinheiten (7) zusammengefasst sind.
2. Trockenraum nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Luftförder/Kühleinheiten (7) wenigstens ein Filterelement aufweisen.
3. Trockenraum nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Luftförder/Kühleinheiten (7) am Austrittsende mit wenigstens einem Diffusor (17) versehen sind.
4. Trockenraum nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Luftförder/Kühleinheiten (7) an einer Decke (2) des Trockenraums aufgehängt sind.
5. Trockenraum nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Luftförder/Kühleinheiten (7) auf einer Rasterdecke (22) angeordnet sind.
6. Trockenraum nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Luftförder/Kühleinheiten
(7) Zuführleitungen (14) für Luft vorgesehen sind.
7. Trockenraum nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitungen (14) mit wenigstens einem Entfeuchtungsgerät ( 1 ) leitungsverbunden sind.
8. Trockenraum nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Entfeuchtungsgerät (1 1 ) außerhalb des Trockenraumes angeordnet und durch wenigstens eine Leitung (12, 13) an eine Seitenwand (3) des Trockenraums angeschlossen ist.
9. Trockenraum nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Entfeuchtungsgerät (1 1 ) an eine Seitenwand (3) des Trockenraums über wenigstens eine Rückleitung (10) angeschlossen ist, über die ein Teil der Trockenluft aus dem Trockenraum zum Entfeuchtungsgerät (1 1 ) strömt.
10. Trockenraum nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass im Trockenraum wenigstens ein Rückluftkanal (18) vorgesehen ist, in dem wenigstens ein Gebläse (19) angeordnet ist.
1 1. Trockenraum nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rückluftkanal (18) von einer Seitenwand (3) des Trockenraums und einer mit Abstand zu ihr angeordneten Trennwand (20) begrenzt ist.
12. Trockenraum nach Anspruch 10 oder 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rückluftkanal (18) nach oben zum Inneren des Trockenraums offen ist.
13. Trockenraum nach Anspruch 10 oder 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass an den Rückluftkanal (18) ein Plenum (23) anschließt, das zwischen der Decke (2) und der Rasterdecke (22) gebildet ist.
14. Trockenraum, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Gebläse (19) im Rückluftkanal (18) wenigstens ein Kühler (24) nachgeschaltet ist.
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