WO1993001454A1 - Modul zum aufbau einer reinraumdecke - Google Patents

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WO1993001454A1
WO1993001454A1 PCT/EP1992/001297 EP9201297W WO9301454A1 WO 1993001454 A1 WO1993001454 A1 WO 1993001454A1 EP 9201297 W EP9201297 W EP 9201297W WO 9301454 A1 WO9301454 A1 WO 9301454A1
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chamber
opening
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module
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PCT/EP1992/001297
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French (fr)
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Udo Jung
Herbert Eidam
Wilhelm Gerk
Original Assignee
Babcock-Bsh Aktiengesellschaft
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Priority to EP92912382A priority patent/EP0592472B1/de
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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
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/24—Means for preventing or suppressing noise
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S454/00—Ventilation
    • Y10S454/906—Noise inhibiting means

Definitions

  • the invention relates to a module for building a clean room ceiling according to the preamble of claim 1.
  • a clean room system is known from EP-A-0 196 333, which has an intermediate ceiling with a support system and ceiling modules which are designed as filter-fan modules, as return air modules and as blind modules. Zones of different purity levels are set by different arrangement of the different ceiling modules.
  • a prerequisite for the laminar flow in the clean room is an even speed distribution behind the high-performance suspended matter filters, which is to be generated by a uniform application of the filters.
  • the high-performance particulate filters have very high air resistances, which significantly reduce the flow velocities. Therefore, essentially only the static pressure component of an air flow upstream of the high-performance suspended matter filters is effective.
  • Laminar flow technology therefore requires an air flow with as little turbulence as possible and with the highest possible static pressure in the chamber in front of the high-performance particulate filters.
  • a low-turbulence flow is promoted by a one-sided air supply to this chamber in front of the high-performance suspended matter filters.
  • the static pressure component of a flow can be increased by converting dynamic pressure into static pressure.
  • Such conversion is achieved by passing the air through a multi-chamber system, thereby reducing the flow rate.
  • Such a chamber system has so-called tunnel modules known from DE-U 88 05 774, which are strung together to form clean rooms using laminar flow technology with the highest levels of purity.
  • a tunnel module consists of an upper part and two side walls.
  • the upper part has a chamber system with a return air inlet, a fan and superimposed chambers, the lower chamber being delimited by high-performance particulate filters arranged in tiles. The air is led through the chamber system and through the filters to the clean room.
  • the object of the invention is therefore to develop a module according to the preamble of claim 1, which is suitable for constructing the ceiling of a clean room completely described in laminar flow technology.
  • a clean room ceiling can be constructed using laminar flow technology.
  • the modules can be assembled into a clean room ceiling of any size, with the exchange of individual modules e.g. for maintenance is easily possible.
  • the return air is drawn in from the plenum between the clean room ceiling and the housing ceiling through the return air opening in the ceiling of the modules and is conducted to the fan through the upper chamber provided with devices for sound reduction.
  • the size of the return air opening is dimensioned such that on the one hand the flow velocity is not too high, which would be the case if the opening were too small, and on the other hand the distance in the upper chamber is sufficiently long for sound reduction.
  • Soundproofing devices compared to the corresponding sizes of the tunnel module.
  • the height of the upper chamber, the height of the sound-absorbing baffles in the middle chamber, and thus the height of the middle chamber and the weight of all soundproofing devices can be reduced.
  • claims 3 to 9 influence the air flowing through the middle chamber into the lower chamber in such a way that an air flow with as little turbulence as possible and with as high a static pressure component as possible arises in the chamber in front of the high-performance particulate filters.
  • Claim 3 prevents, just like the rounded top in the corner between the upper intermediate floor and the side wall, the noise caused by turbulence in the deflection of the flowing air from the middle chamber through the opening in the lower chamber.
  • the main advantage of a fan consisting of two parts, the motor of which is fastened in the module via vibration dampers, is that hardly any vibrations occur by the fans in a clean room with a clean room ceiling constructed from the modules.
  • this fan eliminates flow obstacles caused by, for example, stud bolts that connect the motor plate to the inlet nozzle.
  • the rectifying plate according to claim 11 leads to an equalization of the air flow in the upper chamber above the fan.
  • Modules according to claim 12 are particularly suitable for building a ceiling for clean rooms in which conditioned air is required.
  • Figure 1 shows a vertical section through a module of the first example.
  • FIG. 2 shows an enlarged section of FIG. 1 in the area around the opening connecting the middle and the lower chamber.
  • FIG. 3 shows the section corresponding to FIG. 2 for a module of the second example.
  • a module for the construction of a clean room ceiling has an approximately cuboid housing with a rectangular plan, whereby its ceiling 1, its side walls 2, 3 and the front and rear walls, which are not visible in the drawing and which are parallel to the plane of the drawing, consist of bent metal sheets.
  • the module is subdivided by two intermediate floors 4, 5 into three flat chambers 6, 7, 8 one above the other, which extend over the entire width (perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1).
  • the chamber heights of the three chambers 6, 7, 8 are approximately the same size.
  • the chambers 6, 7, 8 are connected to one another by mutually arranged openings 9, 10 in the intermediate floors 4, 5.
  • the upper chamber has in the ceiling 1 a return air opening 11 covered with a grille or a control flap, which, starting from the side wall 3, extends over a fifth to a quarter of the length of the module and over its entire width.
  • the opening 9 of the upper intermediate floor 4 is located in the vicinity of the side wall 2 opposite the return air opening 11.
  • the opening 10 of the lower intermediate floor 5 is a gap between the edge of the lower intermediate floor 5, which does not quite reach the side wall 3, and the side wall 3 remains free.
  • the lower chamber 8 is delimited at the bottom by three high-performance suspended matter filters 12 placed next to one another, the high-performance suspended matter filters 12 resting on bends of the side walls 2, 3, the front and the rear wall.
  • the high-performance particulate filters 12 are installed with seals and sealing compound.
  • a fan 13 which is designed as a housing-free radial fan with an external rotor motor 15 and has blades 16 curved backwards. Seen from above on the inlet nozzle 14, its direction of rotation is clockwise.
  • the fan 13 is divided into two, its inlet nozzle 14 being seated in the opening 9 of the upper intermediate floor 4 and being fastened to the upper intermediate floor 4, and its external rotor motor 15 being fastened to the lower intermediate floor 5.
  • the distance between the fan axis 17 and the side wall 5 lying next to it corresponds approximately to 0.8 times the diameter of the fan 13. Its distance from the front wall is approximately 40% of the width of the module.
  • the external rotor motor 15 of the fan 13 is mounted on a plate 20 fastened to a rectangular frame 19 by means of four rubber oscillating elements 18.
  • the frame 19 is screwed onto the intermediate floor 5 at four points near the side wall 2, the front and the rear wall via small 5 mm thick plates (not shown in the drawing).
  • the ceiling 1, the upper intermediate floor 4 and the side walls 2, 3 are provided with a sound insulation lining 23, e.g. Soundproofing panels, which are made of foamed plastic and have a pyramid or honeycomb surface, covered.
  • a sound insulation lining 23 e.g. Soundproofing panels, which are made of foamed plastic and have a pyramid or honeycomb surface, covered.
  • the sound insulation lining 23 extends on the ceiling 1 from the return air opening 11 to the side wall 2, with the opening 21 being excluded, and on the upper intermediate floor 4 from the side wall 3 to close to the inlet nozzle 14.
  • the thickness the sound insulation lining 23 is approximately a quarter of the height of the upper chamber 6, so that a gap remains between them, the height of which is approximately half the chamber height.
  • the middle chamber 7 are on the two intermediate floors 4, 5, which delimit the middle chamber 8.
  • Schalldämpfku ⁇ lissen 25, 26 attached, which extend from the fan 13 in the direction of the side wall 3.
  • the upper silencing backdrop 25 extends to the side wall 3, fills the corner between the upper intermediate floor 4 and the sidewall 3 and covers the sidewall 3 up to the level of the lower intermediate floor 5.
  • the lower silencing backdrop 26 extends to the opening 10 Height Hi of the silencing backdrops 25, 26 on the intermediate floors 4, 5 and the height H2 of the gap remaining between them each amount to approximately one third of the chamber height, the height H2 of the gap being somewhat larger, for example by a factor of 1.2 than that of the silencing backdrops 25, 26.
  • the width of the upper silencing backdrop 25 on the side wall 3 is only about a quarter of its height on the upper intermediate floor 4.
  • the lower soundproofing backdrop 26 is rounded at its end facing the side wall 3, the cross section of the end forming a semicircle around a center point M-j_ lying halfway up the height Hi.
  • the soundproofing backdrops 25, 26 have a smooth, abrasion-resistant glass fleece as a cover and are filled with mineral wool on the inside.
  • baffles 27, 28 arranged side by side and extending from the front to the rear wall is.
  • the circular arc of the guide plate 27 arranged in front of the end of the lower silencing backdrop 26 begins vertically above the center points Mi, 2 in the gap between the silencing backdrops 25, 26 and extends through the opening 10 into the lower chamber 8. It forms a complete semicircle, i.e.
  • the angle et1 shown in FIG. 2 between a horizontal line passing through the center point 2 and the end of the circular arc is 90 ° C.
  • the circular arc of the second guide plate 28 begins perpendicularly above the beginning of the circular arc of the first guide plate 27 and likewise extends through the opening 10 into the lower chamber 8. However, it only forms an approximately 120 ° circular arc, i.e. the angle 062 is 40 ° C. and ends somewhat higher than the circular arc of the first guide plate 27 in the lower chamber 8.
  • the height H3 of the gap between the lower silencing link 26 and the beginning of the guide plate 27 is approximately 20 to 30%, for example 25%, and the height H4 of the gap between the lower silencing link 26 and the beginning of the guide plate 28 is approximately 50 to 66%, eg 58%, the total height H2 of the gap.
  • the difference between the radius R2 of the guide plate 28 and the radius R] _ of the guide plate 27 corresponds to the difference between height H4 and height H3.
  • the lower intermediate floor 5 is covered in the lower chamber 8 with a sound absorption plate 29.
  • the sound absorption plate 29 extends from the side wall 2 to the vicinity of the opening 10, which it does not reach, but in the direction of which it is chamfered.
  • the sound absorption plate 29 consists of several layers, for example a layer made of plastic foam and a bitumen layer.
  • the direction of flow of the air is symbolized by arrows.
  • the free interiors of the upper chamber 6 and the middle chamber 7 form a hairpin-shaped air duct.
  • the air duct in the middle chamber 7 is branched into three ducts by the two guide plates 27, 28. The branching continues in the
  • the modules are tiled in a grid-like frame construction over the entire surface of the clean room ceiling.
  • a module of example 2 differs from that of example 1 in that it has not three, but two high-performance suspended matter filters 12. Its layout is accordingly square and the chamber lengths are only two thirds of the chamber lengths of the module of Example 1. The width and height of the module and the heights of the chambers 6, 7, 8 correspond to those of the module of Example 1.
  • the height H2 of the gap between the lower and upper silencing backdrops 26, 25 is smaller than the height H] _ of the silencing backdrops 25, 26.
  • the height H2 in this example is two thirds of the height Hl-
  • the module of example 2 differs from that of example 1 in that the guide plates 27, 28 do not protrude as far into the lower chamber 8 as in the latter, the angles ⁇ ⁇ L and 02 having values of, for example, 40 ° C. and 20 Assume ° C.
  • the height H3 is also 25% and the height H4 is 50% of the total height H2.

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Abstract

Modul zum Aufbau einer Reinraumdecke in Laminar-Flow-Technik, mit drei durch zwei Zwischenböden (4, 5) unterteilte, übereinanderliegenden Kammern (6, 7, 8), wobei die Kammern (6, 7, 8) durch wechselseitig angeordnete Öffnungen (9, 10) in den Zwischenböden (4, 5) miteinander verbunden sind, die obere Kammer (6) auf der der Öffnung (9) des oberen Zwischenbodens (4) gegenüberliegenden Seite des Moduls eine Rückluftöffnung (11) aufweist, in der mittleren Kammer (7) unter der Öffnung (9) des oberen Zwischenbodens (4) ein Ventilator (13) angeordnet ist, die untere Kammer (8) nach unten durch Hochleistungsfilter (12) begrenzt ist und in den oberen beiden Kammern (6, 7) Vorrichtungen (23) zur Schallreduzierung angebracht sind, sich die Rückluftöffnung (11) in der Decke (1) des Moduls befindet und sich, ausgehend von der Seitenwand (3), über 20 bis 30 % seiner Länge und über seine gesamte Breite erstreckt.

Description

Modul zum Aufbau einer Reinranrnriecke
Die Erfindung betrifft ein Modul zum Aufbau einer Reinraum¬ decke gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bestimmte Produktionsverfahren, zum Beispiel der Mikroelek- tronik, der Feinwerkmechanik- der Optik oder der Pharmazie, benötigen reine, staubfreie Atmosphären, die durch rein- raumtechnische Einrichtungen hergestellt werden. In der sogenannten Laminar-Flow-Technik wird die reine Atmosphäre erzeugt, indem hochgradig gefilterte Luft in turbulenzarmer Verdrängungströmung durch den Reinraum geführt wird.
In der in der EP-A2 0 202 110 beschriebenen Reinraumanlage in Laminar-Flow-Technik wird Luft durch Ventilatoren unter Druck in eine Kammer zwischen einer Decke und einer aus Hochleistungsfiltern gebildeten Zwischendecke gefördert. Die durch die Hochleistungsfilter gereinigte Luft durch¬ strömt den Reinraum vertikal nach unten, wird im Boden ab¬ gesaugt und über Seitenkanäle zu den Ventilatoren zurück¬ geführt. Bei dieser Anlage sind die reinräum echnischen Einrichtungen fest installiert.
Da sich die Produktionsbedingungen in vielen Bereichen mit zunehmender Schnelligkeit ändern, ist man an einem schnell auf- und abbaubaren Reinraumsystem, mit dem neue Reinräume schnell gebildet, alte entfernt oder vorhandene vergrößert oder verkleinert werden können, interessiert. Dies hat zur Entwicklung von Modulsystemen geführt.
Z.B. ist aus der EP-A-i 0 196 333 ein Reinraumsystem be¬ kannt, das eine Zwischendecke mit einem Trägersystem und Deckenmodulen aufweist, die als Filter-Ventilator-Module, als Rückluftmodule und als Blindmodule ausgebildet sind. Durch unterschiedliche Anordnung der verschiedenen Decken¬ module werden Zonen unterschiedlichen Reinheitsgrades ein¬ gestellt.
Ein weiteres Reinraumsystem mit unterschiedlichen Deckenmo¬ dulen ist im Prospekt "Flexi-Reinraum" beschrieben. Dieses System ist ebenfalls nur dazu geeignet, in einem größeren Reinraum kleinere Zonen in Laminar-Flow-Technik mit höheren Reinheitsgraden, z.B. Klasse 100 oder darunter, einzurich¬ ten. Eine Anordnung mehrerer Reihen von Filter-Ventilator- Modulen (Filter-Fan-Modulen) ist schon aus Platzgründen nicht möglich.
Voraussetzung der laminaren Strömung im Reinraum ist eine gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung hinter den Hoch¬ leistungsschwebstoffiltern, die durch eine gleichmäßige Beaufschlagung der Filter zu erzeugen ist.
Die Hochleistungsschwebstoffilter haben sehr hohe Luft¬ widerstände, die die Strömungsgeschwindigkeiten erheblich reduzieren. Wirksam ist daher im wesentlichen nur der statische Druckanteil einer Luftströmung vor den Hoch¬ leistungsschwebstoffiltern.
Die Laminar-Flow-Technik erfordert demnach eine möglichst turbulenzarme Luftströmung mit möglichst hohem statischen Druckanteil in der Kammer vor den Hochleistungsschwebstoff- filtern. Eine turbulenzarme Strömung wird durch eine einseitige Luftzufuhr zu dieser Kammer vor den Hochleistungsschweb¬ stoffiltern begünstigt. Der statische Druckanteil einer Strömung kann durch Umwandlung von dynamischem Druck in statischen Druck erhöht werden.
Eine solche Umwandlung wird erreicht, indem die Luft durch ein Kammersystem mit mehreren Kammern geführt und dadurch die Strömungsgeschwindigkeit reduziert wird.
Ein solches Kammersystem weisen aus der DE-U 88 05 774 bekannte, sogenannte Tunne.lmodule auf, die zur Bildung von Reinräumen in Laminar-Flow-Technik mit höchsten Reinheits¬ graden aneinandergereiht werden.
Ein Tunnelmodul besteht aus einem Oberteil und zwei Seiten¬ wänden. Das Oberteil weist ein Kammersystem mit einem Rück- lufteinlaß, einem Ventilator und übereinanderliegenden Kammern auf, wobei die untere Kammer durch fliesenartig an- geordnete Hochleistungsschwebstoffilter begrenzt wird. Die Luft wird durch das Kammersystem geführt und durch die Filter dem Reinraum zugeführt.
Bei der Führung der Luft durch das Kammersystem mit mehreren Kammern findet die gewünschte Umwandlung von dynamischem in statischen Druck und damit eine Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit vor den Hochleistungsschweb¬ stoffiltern statt. Mit den Tunnelmodulen lassen sich kleinere und mittlere Reinräume schnell auf- und abbauen und vergrößern oder verkleinern. Insbesondere sind sie zum nachträglichen Einbau in vorhandene Gebäude geeignet. Bei Neubauten möchte man jedoch auf doppelte Wände, nämlich die der Tunnelmodule und die des Gebäudes, verzichten und sich nicht auf einen durch die Breite der Tunnelmodule begrenzten Reinraum beschränken. Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Modul gemäß dem Ober¬ begriff des Anspruchs 1 zu entwickeln, das zum Aufbau der Decke eines vollständig in Laminar-Flow-Technik beschriebenen Reinraumes geeignet ist.
Die Aufgabe ist durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch fliesenartiges Aneinandersetzen der erfindungsgemäßen Module in einer Rahmenkonstruktion kann eine Reinraumdecke in Laminar-Flow-Technik aufgebaut werden. Die Module können zu einer Reinraumdecke beliebiger Größe zusammengesetzt werden, wobei der Austausch einzelner Module z.B. zur Wartung einfach möglich ist.
Durch die Rückluftöffnung in der Decke der Module wird die Rückluft aus dem Plenum zwischen Reinraumdecke und Gehäuse¬ decke angesaugt und durch die mit Vorrichtungen zur Schall¬ reduzierung versehene obere Kammer zum Ventilator geleitet. Die Größe der Rückluftöffnung ist so bemessen, daß einer¬ seits die Strömungsgeschwindigkeit nicht zu groß ist, was bei einer zu kleinen Öffnung der Fall wäre, und anderer¬ seits die Strecke in der oberen Kammer zur Schallredu¬ zierung ausreichend lang ist.
Die Kombination von einer Schalldämmauskleidung in der oberen Kammer, Schalldämpfkulissen in der mittleren Kammer und einer Schallabsorptionsplatte in der unteren Kammer, gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine gute Schallreduzierung bei geringerer Bauhöhe des Moduls und geringerem Gewicht der
Schallschutzvorrichtungen verglichen mit den entsprechenden Größen des Tunnelmodules. Durch den Austausch von Schalldämpfkulissen in der oberen Kammer durch Schalldämmauskleidungen und eine zusätzliche Schallabsorptionsplatte in der unteren Kammer kann die Höhe der oberen Kammer, die Höhe der Schalldämpfkulissen in der mittleren Kammer, damit die Höhe der mittleren Kammer und das Gewicht aller Schallschutzvorrichtungen verringert werden.
Geringere Höhe und geringeres Gewicht sind ein enormer Vorteil bei der Verwendung der Module zum Aufbau einer
Reinraumdecke. Sie bedeuten geringere Anforderungen an die die Module tragende Rahmenkonstruktion.
Die Merkmale der Ansprüche 3 bis 9 beeinflussen die durch die mittlere Kammer in die untere Kammer strömende Luft so, daß eine möglichst turbulenzarme Luftströmung mit möglichst hohem statischen Druckanteil in der Kammer vor den Hoch¬ leistungsschwebstoffiltern entsteht.
Die zur Öffnung hin abgerundete Schalldämpfkulisse gemäß
Anspruch 3 verhindert, ebenso wie die in der Ecke zwischen oberen Zwischenboden und Seitenwand abgerundete obere Schalldampfkulisse gemäß Anspruch 4, Turbulenzen bei der Umlenkung der strömenden Luft von der mittleren Kammer durch die Öffnung in die untere Kammer.
Der wesentliche Vorteil der Merkmale der Ansprüche 5 bis 9 ist jeweils eine Verbesserung der möglichst verlustarmen Umwandlung von dynamischem Druck in statischen Druck.
Der wesentliche Vorteil eines aus zwei Teilen bestehenden Ventilators gemäß Anspruch 10, dessen Motor über Schwin¬ gungsdämpfer im Modul befestigt ist, ist, daß in einem Reinraum mit einer aus den Modulen au gebauten Reinraum- decke kaum Vibrationen durch die Ventilatoren auftreten. Außerdem fallen bei diesem Ventilator Strömungshindernisse durch z.B. Stehbolzen, die die Motorplatte mit der Einlauf- düse verbinden, weg.
Das Gleichrichteblech gemäß Anspruch 11 führt zu einer Vergleichmäßigung des Luftstromes in der oberen Kammer oberhalb des Ventilators.
Module gemäß Anspruch 12 sind besonders zum Aufbau einer Decke für Reinräume, in denen klimatisierte Luft benötigt wird, geeigne .
Die Erfindung wird anhand zweier, in der Zeichnung schema¬ tisch dargestellter Beispiele weiter erläutert.
Figur 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch ein Modul des ersten Beispiels.
In Figur 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt der Figur 1 im Bereich um die die mittlere und die untere Kammer verbin¬ dende Öffnung dargestellt.
Figur 3 zeigt den der Figur 2 entsprechenden Ausschnitt für ein Modul des zweiten Beispiels.
Beispiel 1 ;
Ein Modul zum Aufbau einer Reinraumdecke weist ein in etwa quaderförmiges Gehäuse mit rechteckigem Grundriß auf, wobei seine Decke 1, seine Seitenwände 2, 3 sowie die in der Zeichnung nicht sichtbaren, zur Zeichenebene parallelen Vorder- und Rückwand aus abgekanteten Blechen bestehen.
Das Modul ist durch zwei Zwischenböden 4, 5 in drei etagen- artig übereinanderliegende, flache Kammern 6, 7, 8 unter¬ teilt, die sich über die gesamte Breite (senkrecht zur Zeichenebene in Figur 1) erstrecken. Die Kammerhöhen der drei Kammern 6, 7, 8 sind annähernd gleich groß. Die Kammern 6, 7, 8 sind durch wechselseitig angeordnete Öffnungen 9, 10 in den Zwischenböden 4, 5 miteinander verbunden.
Die obere Kammer hat in der Decke 1 eine mit einem Gitter oder einer Regelklappe abgedeckte Rückluftöffnung 11, die sich, ausgehend von der Seitenwand 3, über ein Fünftel bis ein Viertel der Länge des Moduls und über seine gesamte Breite erstreckt. Die Öffnung 9 des oberen Zwischenbodens 4 befindet sich in der Nähe der der Rückluftöffnung 11 gegenüberliegenden Seitenwand 2. Die Öffnung 10 des unteren Zwischenbodens 5 ist ein Spalt, der zwischen dem Rand des unteren Zwischenbodens 5, der nicht ganz an die Seitenwand 3 heranreicht, und der Seitenwand 3 freibleibt.
Die untere Kammer 8 wird nach unten durch drei aneinander- gesetzte Hochleistungsschwebstoffilter 12 begrenzt, wobei die Hochleistungsschwebstoffilter 12 auf Abkantungen der Seitenwände 2, 3, der Vorder- und der Rückwand aufliegen. Die Hochleistungsschwebstoffilter 12 sind mit Dichtungen und Dichtmasse eingebaut. In der mittleren Kammer 7 befindet sich ein Ventilator 13, der als gehäuseloser Radialventilator mit Außenläufermotor 15 ausgebildet ist und rückwärts gekrümmte Schaufeln 16 hat. Von oben auf die Einlaufdüse 14 gesehen ist seine Drehrichtung im Uhrzeigersinn. Der Ventilator 13 ist zwei¬ geteilt, wobei seine Einlaufdüse 14 in der Öffnung 9 des oberen Zwischenbodens 4 sitzt und am oberen Zwischenboden 4 befestigt ist und sein Außenläufermotor 15 am unteren Zwischenboden 5 befestigt ist. Der Abstand der Ventilator- achse 17 von der ihr zunächstliegenden Seitenwand 5 ent¬ spricht etwa dem 0,8-fachen des Durchmessers des Ventila¬ tors 13. Ihr Abstand zur Vorderwand beträgt etwa 40 % der Breite des Moduls.
Der Außenläufermotor 15 des Ventilators 13 ist auf eine über vier Gummischwingelemente 18 an einem rechteckigen Rahmen 19 befestigte Platte 20 montiert. Der Rahmen 19 ist an vier Stellen in der Nähe der Seitenwand 2, der Vorder- und der Rückwand über kleine 5 mm dicke (in der Zeichnung nicht zu sehende) Plättchen auf dem Zwischenboden 5 fest¬ geschraubt.
In der Decke 1 des Moduls befindet sich genau oberhalb der Einlaufdüse 14 eine weitere Öffnung 21 mit einem Stutzen 22, an dem eine Zufuhrleitung für klimatisierte Luft ange¬ schlossen werden kann. Im Bereich der Öffnung 21 ist ein Teil der Decke 1 zur Wartung des Ventilators 13 abnehmbar.
In der oberen Kammer 6 sind die Decke 1, der obere Zwi- schenboden 4 und die Seitenwände 2, 3 mit einer Schalldämm¬ auskleidung 23, z.B. Schalldämmplatten, die aus geschäumtem Kunststoff hergestellt werden und eine pyramiden- oder wabenförmige Oberfläche aufweisen, bedeckt.
Die Schalldämmauskleidung 23 reicht an der Decke 1 von der Rückluftöffnung 11 bis zur Seitenwand 2, wobei die Öffnung 21 ausgenommen ist, und auf dem oberen Zwischenboden 4 von der Seitenwand 3 bis nah an die Einlaufdüse 14. Die Dicke der Schalldämmauskleidung 23 beträgt etwa je ein Viertel der Höhe der oberen Kammer 6, so daß dazwischen ein Spalt verbleibt, dessen Höhe etwa die Hälfte der Kammerhöhe be¬ trägt.
Mittig über der Einlaufdüse 14 befindet sich in der oberen Kammer 6 ein Gleichrichteblech 24, das parallel zur Vorder- und Rückwand steht. Es erstreckt sich von der Seitenwand 2 quer über die Einlaufdüse 14 bis etwas über deren Mitte hinaus.
In der mittleren Kammer 7 sind an den beiden Zwischenböden 4, 5, die die mittlere Kammmer 8 begrenzen. Schalldämpfku¬ lissen 25, 26 befestigt, die sich vom Ventilator 13 in Richtung auf die Seitenwand 3 erstrecken. Die obere Schall¬ dämpfkulisse 25 reicht bis zur Seitenwand 3, füllt die Ecke zwischen oberem Zwischenboden 4 und Seitenwand 3 und be¬ deckt die Seitenwand 3 bis auf Höhe des unteren Zwischen¬ bodens 5. Die untere Schalldämpfkulisse 26 reicht bis zur Öffnung 10. Die Höhe Hi der Schalldämpfkulissen 25, 26 an den Zwischenböden 4, 5 und die Höhe H2 des zwischen ihnen verbleibenden Spaltes betragen je etwa ein Drittel der Kammerhöhe, wobei die Höhe H2 des Spaltes etwas größer, z.B. um den Faktor 1,2, ist als die der Schalldämpfkulissen 25, 26. Die Breite der oberen Schalldämpfkulisse 25 beträgt an der Seitenwand 3 nur etwa ein Viertel ihrer Höhe am oberen Zwischenboden 4.
Durch einen schrägen Verlauf der Schalldämpf ulissen 25, 26 an ihren zum Ventilator 13 weisenden Enden öffnet sich der zwischen ihnen verbleibende Spalt zum Ventilator hin auf etwa doppelte Höhe. Die untere Schalldämpfkulisse 26 ist an ihrem zur Seitenwand 3 weisende Ende abgerundet, wobei der Querschnitt des Endes einen Halbkreis um einen auf halber Höhe Hi liegenden Mittelpunkt M-j_ bildet. Die Schalldämpfkulissen 25, 26 weisen als Abdeckung ein glattes, abriebfestes Glasvlies auf und sind in ihrem Innern mit Mineralwolle gefüllt.
Zwischen dem Ende der unteren Schalldämpfkulisse 26 und der Seitenwand 3 befinden sich zwei nebeneinander angeordnete, von Vorder- zur Rückwand reichende Leitbleche 27, 28. Ihre Querschnitte beschreiben Kreisbögen, wobei der gemeinsame Mittelpunkt M2 ihrer Kreisbögen zum Mittelpunkt ^ etwas zum unteren Zwischenboden 5 hin verschoben ist.
Der Kreisbogen des vor dem Ende der unteren Schalldämpf¬ kulisse 26 angeordneten Leitbleches 27 beginnt senkrecht oberhalb der Mittelpunkte Mi, 2 im Spalt zwischen den Schalldämpfkulissen 25, 26 und verläuft durch die Öffnung 10 in die untere Kammer 8. Er bildet einen vollständigen Halbkreis, d.h. der in Figur 2 eingezeichnete Winkel et1 zwischen einer horizontalen durch den Mittelpunkt 2 ge¬ henden Linie und dem Ende des Kreisbogens beträgt 90 °C.
Der Kreisbogen des zweiten Leitbleches 28 beginnt senkrecht oberhalb des Anfanges des Kreisbogens des ersten Leitble¬ ches 27 und verläuft ebenfalls durch die Öffnung 10 in die untere Kammer 8. Er bildet jedoch nur einen etwa 120 °- Kreisbogen, d.h. der Winkel 062 beträgt 40 °C, und endet etwas höher als der Kreisbogen des ersten Leitbleches 27 in der unteren Kammer 8.
Die Höhe H3 des Spaltes zwischen unterer Schalldämpfkulisse 26 und Anfang des Leitbleches 27 beträgt etwa 20 bis 30 %, z.B. 25 %, und die Höhe H4 des Spaltes zwischen unterer Schalldämpfkulisse 26 und Anfang des Leitbleches 28 etwa 50 bis 66 %, z.B. 58 %, der gesamten Höhe H2 des Spaltes. Die Differenz zwischen dem Radius R2 des Leitbleches 28 und dem Radius R]_ des Leitbleches 27 entspricht der Differenz zwischen Höhe H4 und Höhe H3. Der untere Zwischenboden 5 ist in der unteren Kammer 8 mit einer Schallabsorptionsplatte 29 bedeckt. Die Schallabsorp¬ tionsplatte 29 erstreckt sich von der Seitenwand 2 bis in die Nähe der Öffnung 10, an die sie nicht heranreicht, in deren Richtung sie jedoch abgeschrägt ist. Die Schallab¬ sorptionsplatte 29 besteht aus mehreren Schichten, z.B. aus einer aus Kunststoffschäum hergestellten Schicht und einer Bitumenschicht.
Die Strömungsrichtung der Luft ist durch Pfeile symboli¬ siert. Die freien Innenräume der oberen Kammer 6 und der mittleren Kammer 7 bilden einen haarnadelförmigen Luftka¬ nal. Im Bereich der Seitenwand 3 ist der Luftkanal in der mittleren Kammer 7 durch die beiden Leitbleche 27, 28 in drei Kanäle verzweigt. Die Verzweigung setzt sich in der
Öffnung 10 des unteren Zwischenbodens 5 und in einem klei¬ nen, sich daran anschließenden Bereich der unteren Kammer 8 fort.
Zum Aufbau einer Reinraumdecke sind die Module über die gesamte Fläche der Reinraumdecke in einer gitterartigen Rahmenkonstruktion fliesenartig aneinandergesetzt.
Im Betrieb wird Rückluft aus dem Plenum zwischen Reinraum- decke und Gebäudedecke über die Rückluftöffnung 11 und die obere Kammer 6 sowie klimatisierte Luft über die Öffnung 21 angesaugt und über die mittlere und untere Kammer 7, 8 durch die Hochleistungsschwebstoffilter 12 dem Reinraum zugeführt. Die gereinigte Luft durchströmt den gesamten Reinraum laminar. Beispiel 2 :
Ein Modul des Beipiels 2 unterscheidet sich von dem des Beipiels 1 darin, daß es nicht drei, sondern zwei Hoch- leistungsschwebstoffilter 12 aufweist. Sein Grundriß ist dementsprechend quadratisch und die Kammerlängen betragen nur noch zwei Drittel der Kammerlängen des Moduls des Beispiels 1. Breite und Höhe des Moduls und die Höhen der Kammern 6, 7, 8 entsprechen denen des Moduls des Beipiels 1.
In der mittleren Kammer 7 ist dagegen die Höhe H2 des Spaltes zwischen unterer und oberer Schalldämpfkulisse 26, 25 kleiner als die Höhe H]_ der Schalldämpfkulissen 25, 26. Die Höhe H2 beträgt in diesem Beipiel zwei Drittel der Höhe Hl-
Das Modul des Beipiels 2 unterscheidet sich von dem des Beipiels 1 auch darin, daß die Leitbleche 27, 28 nicht so weit in die untere Kammer 8 hineinragen wie bei diesem, wobei die Winkel β^L und 02 Werte von z.B. 40 °C und 20 °C annehmen. Die Höhe H3 beträgt ebenfalls 25 % und die Höhe H4 50 % der gesamten Höhe H2.

Claims

Patentansprüche
1. Modul zum Aufbau einer Reinraumdecke in Laminar-Flow- Technik, mit drei durch zwei Zwischenböden unterteilte, übereinanderliegenden Kammern, wobei die Kammern duch wechselseitig angeordnete Öf nungen in den Zwischenböden miteinander verbunden sind, die obere Kammer auf der der Öffnung des oberen Zwischenbodens gegenüberliegenden Seite des Moduls eine Rückluftöffnung aufweist, in der mittleren Kammer unter der Öf nung des oberen Zwischenbodens ein Ventilator angeordnet ist, die untere Kammer nach unten durch Hochleistungsfilter begrenzt ist und in den oberen beiden Kammern Vorrichtungen zur Schallre¬ duzierung angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rückluftöffnung (11) in der Decke (1) des Moduls befindet und sich, ausgehend von der Seitenwand (3), über 20 bis 30 % seiner Länge und über seine ge¬ samte Breite erstreckt.
2. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Kammer (6) die Decke (1) und der obere Zwischenboden (4) mit Schalldämmauskleidungen (23), in der mittleren Kammer (7) die Zwischenböden (4, 5) mit Schalldämpfkulissen (25, 26) und in der unteren Kammer (8) der untere Zwischenboden (5) mit einer Schallab¬ sorptionsplatte (29) versehen sind.
Modul nach Anpruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der mittleren Kammer (7) die untere Schalldämpfku¬ lisse (26) zur Öffnung (10) im unteren Zwischenboden (5) hin abgerundet ist.
4. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in der mittleren Kammer (7) die obere Schalldämpfkulisse (25) oberhalb der Öffnung (10) die Ecke zwischen oberem Zwischenboden (4) und Seitenwand (3) ausfüllt, wobei die Ecke zur mt leren Kammer (7) hin abgerundet ist.
5. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in der Öffnung (10) mindestens ein abge- rundetes Leitblech angeordnet ist, das ausgehend von der mittleren Kammer (7) oberhalb der unteren Schalldämpf¬ kulisse (26) durch die Öffnung (10) in die untere Kammer (8) ragt.
6. Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Leitbleches zur unteren Schalldämpfkulisse (26) und ggf. der Abstand der Leitbleche untereinander im Verlauf von der mittleren Kammer (7) zur unteren Kammer (8) zunimmt.
7. Modul nach Anspruch 5- oder 6, gekennzeichnet durch ein Leitblech, das oberhalb der unteren Schalldämpfkulisse (26) auf einer Höhe von 25 bis 40 % der Höhe des zwischen unterer und oberer Schalldämpfkulisse (26, 25) verbleibenden Spaltes angeordnet ist.
8. Modul nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch zwei Leitbleche (27, 28), wobei das erste Leitblech (27) auf einer Höhe von 20 bis 30 % und das zweite Leitblech (28) auf einer Höhe von 50 bis 60 % der Höhe des zwischen der unteren und der oberen Schalldämpfkulisse (26, 25) ver¬ bleibenden Spaltes angeordnet ist.
9. Modul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Seitenwand (3) hin angeordnete, zweite Leitblech (28) weniger weit als das erste Leitblech (27) in die untere Kammer (8) hineinragt.
10. Modul nach einem der .Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Ventilator (13) aus zwei Teilen aufge¬ baut ist, wobei seine Einlaufdüse (14) am oberen Zwischenboden (4) befestigt ist und sein Außenläufer- motor (15) über Schwingungsdämpfer auf dem unteren Zwischenboden (5) befestigt ist.
11. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in der oberen Kammer (6) über der Einlauf- düse (14) ein Gleichrichteblech (24) parallel zur
Vorder- und Rückwand von der Seitenwand (2) bis über die Mitte der Einlaufdüse verläuft.
12. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- zeichnet, daß sich oberhalb der Einlaufdüse (14) in der
Decke (1) eine Öffnung (21) zur Zufuhr von klimati¬ sierter Luft befindet.
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