DE3719734A1 - Filteraggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Filteraggregat zur Filterung von Luft oder anderen gasförmigen Stoffen, insbesondere für Reinräume, mit einem Filter, das mit seinem Rahmen an einer Zwischendecken-Konstruktion lagerbar ist, einer das Filter anströmseitig umgebenden Haube und einem Ventilator.

Reine Arbeits- und sonstige Räume sollen in besonders hohem Maße frei von Staub und anderen störenden Schwebstoffen sein. Zur Filterung der Zuluft für solche Räume werden Filter verwendet, die im Zuluftkanal angeordnet werden. Dabei wird zwischen Räumen mit laminar strömender Zuluft (Laminar Flow) und Räumen mit turbulent strömender Zuluft (Turbulent Flow) unterschieden. Bei "Laminar Flow"-Räumen ist praktisch die gesamte Decke mit Filtern bestückt, während bei "Turbulent Flow"-Räumen lediglich einige Felder in der Decke mit Filtern versehen sind, während der Rest der Deckenfläche mit Blindfeldern ausgerüstet ist. Bei der die Filterfelder und ggf. Blindfelder enthaltenden Decke handelt es sich dabei häufig nicht um die eigentliche, in massiver Ausführung gehaltene Decke des Raumes, sondern um eine in einem gewissen Abstand davon untergehängte Zwischendecke. Die Zuluftschächte oder -rohre, die von einem gemeinsamen Angauggebläse ausgehen und zu den einzelnen Filterfeldern führen, sind bei einer solchen Anordnung im Zwischenraum zwischen der eigentlichen Decke des Raumes (Massivdecke) und der untergehängten Zwischendecke (Filterdecke) geführt. Ist der Reinraum lang und schmal oder weist er anderweitig eine für die Herbeiführung und Verteilung der Zuluft ungünstige Konfiguration auf, so ergeben sich verhältnismäßig lange Luftschächte oder -rohre. Daraus resultiert ein verhältnismäßig hoher technischer Aufwand, der die Anlage entsprechend teuer macht.

Wird Reinraumtechnik innerhalb eines größeren Arbeitsraumes nur an bestimmten Arbeitsplätzen verlangt, werden häufig nur sogenannte "Reine Arbeitsplätze" installiert, an denen für reine Zuluft gesorgt wird, ohne daß der gesamte Arbeitsraum in diesem Sinne rein gehalten wird. Auch diese "Reinen Arbeitsplätze" sind verhältnismäßig aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Filteraggregat der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen verhältnismäßig einfachen technischen Aufbau aufweist und als autonome Einheit keine aufwendigen Anschlüsse erfordert, trotzdem aber auch in schwingungsgefährdete Zwischendecken einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilator in der Haube angeordnet und an dieser gelagert ist und sich die Haube an dem Rahmen des Filters mittels einer elastischen, frei beweglichen Verbindung abstützt.

Das erfindungsgemäße Filteraggregat erbringt den Vorteil, daß es auch in schwingungsfähige Zwischendecken einsetzbar ist, ohne daß die vom Ventilator des Filteraggregates ausgehenden 8chwingungen auf die Zwischendecken übertragen werden und diese zu schädlichen Resonanzschwingungen anregen. In einer Decke, die vorzugsweise als Zwischendecke in einer Erstausstattung relativ kostengünstig ausgebildet und lediglich mit Blindfeldern versehen ist, können auch noch zu späteren Zeitpunkten, falls ein gewöhnlicher Arbeitsraum zu einem Reinraum auszubauen ist, neuerungsgemäße Filteraggregate je nach Bedarf in beliebiger Anzahl anstelle der Blindfelder installiert werden, ohne daß die an sich schwingungsfähige Decke durch eine stabilere Konstruktion ersetzt werden muß und ohne daß die nachträgliche Installation von Zuluftschächten oder -rohren notwendig wird. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht daher äußerst flexible Lösungen bei der Baugestaltung und -ausführung.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aggregats wird anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Filteraggregats ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Danach ist es möglich, daß die elastische Verbindung, insbesondere in Form einer Gummilippe bzw. in Form eines Gummibalgs, sowohl mit der Haube als auch dem Filterrahmen fest verbunden ist. Dadurch ergibt sich auf besonders einfache Weise eine partikeldichte Verbindung zwischen der Haube einerseits und dem Rahmen des Filters andererseits. Die freie Beweglichkeit der Haube in bezug auf den Rahmen ergibt sich bei dieser Anordnung durch entsprechende Verformung der elastischen Verbindung selbst.

Es ist aber auch möglich, daß die elastische Verbindung frei, aber dichtend, vorzugsweise am Filterrahmen anliegt. Bei dieser Anordnung ergibt sich die freie Beweglichkeit der Haube in bezug auf den Filterrahmen durch eine entsprechende Relativbewegung zwischen dem Filterrahmen und der elastischen Verbindung, ohne daß sich die elastische Verbindung selbst verformen muß. Auch in diesem Fall empfiehlt sich, wie vorgesehen, die Verbindung elastisch auszubilden, damit die Partikeldichtheit zwischen Dichtung und Filterrahmen effektiv und doch auf einfache Weise erzielt wird.

Des weiteren ist es von Vorteil, wenn die Haube und/oder der Ventilator mit Befestigungsmitteln versehen sind, mit denen die Haube mit Ventilator unabhängig von dem Filter von einer Decke eines Raumes abhängbar sind. Durch diese Anordnung ist die elastische Verbindung im wesentlichen nicht durch das Gewicht von Haube und Ventilator belastet, so daß es tatsächlich die wesentliche Aufgabe dieser elastischen Verbindung ist, eine Übertragung der vom Ventilator herrührenden Schwingungen von der Haube auf den Filterrahmen und von dort auf die Zwischendeckenkonstruktion zu verhindern.

In dieser ist mit 1 eine beispielsweise aus eisenarmiertem Beton bestehende Massivdecke eines Arbeitsraumes bezeichnet, der als Reinraum möglichst staubfrei belüftet werden soll. In diesem Arbeitsraum ist unter der Massivdecke 1 in einem Abstand von ca. 30 cm oder mehr eine Zwischendecke 2 eingezogen. Sie weist mehrere jeweils parallel verlaufende Längs- und Querschienen auf, von denen in der Zeichnung die Längsschienen 3 und 4 im Schnitt und die Querschiene 5 in der Ansicht dargestellt sind. Diese Schienen können mittels an sich bekannter, in der Zeichnung nicht dargestellter Aufhängeelemente an der Massivdecke 1 aufgehangt sein.

Die Längs- und Querschienen unterteilen die Zwischendecke 2 schachbrettartig in rechteckige, vorzugsweise quadratische Felder, in welche Filteraggegrate gemäß der Erfindung eingesetzt sind, soweit diese Felder nicht als Blindfelder ausgebildet sind und dann nur eine einfache Abdeckung aufweisen.

Ein Filteraggregrat, welches in das durch die Schienen 3, 4 und 5 gebildete Deckenfeld eingesetzt ist, ist in der Zeichnung näher dargestellt. Es umfaßt einen der Fläche des Deckenfeldes angepaßten Filterrahmen 6, in dem ein Filter 7 angeordnet ist. Hierzu wird Filterpapier verwendet, das vorzugsweise aus Mikroglasfasern besteht. Papiersorten dieser Art sind unter den Bezeichnungen HEPA-Papier und ULPA-Papier bekannt. Der Filterrahmen 6 mit dem Filter 7 ist von unten her an die Schienen 3, 4 und 5 der Filterdecke 2 angesetzt und dort mittels Schrauben oder Bolzen 8 befestigt.

Ferner umfaßt das Filteraggregat eine nach unten offene Haube 9, die mit Aufhängern 10, 11 an der Massivdecke 1 aufgehängt ist. Die Haube 9 hat einen quadratischen Querschnitt und ist in ihrer Form dem Filterrahmen 6 und dem Filter 7 derart angepaßt, daß sie das Filter 7 umgreift, ohne auf dem Filterrahmen 6 unmittelbar aufzusitzen. Eine am unteren Umfangsrand der Haube 9 umlaufende elastische Dichtungslippe 12, vorzugsweise aus Profilgummi, liegt am Filterrahmen 6 an und bildet eine Abdichtung zwischen ihm und der Haube 9.

Ein nach oben gerichteter Boden 13 der Haube 9 besitzt eine zentrale Öffnung 14, unter der ein Ventilator 15 angeordnet und mit Befestigungselementen 16 an den inneren Wandungen der Haube 9 befestigt ist. Der mit einem elektromotorischen Antrieb ausgestattete Ventilator 15 ist in an sich bekannter Weise ausgebildet und über nicht dargestellte Anschlußleitungen an das Stromnetz anschaltbar. Über der zentralen Öffnung 14 der Haube 9 sitzt auf der Außenfläche des Bodens 13 in einem Rahmen 17 ein zusätzliches Vorfilter 18, das als Grobfilter dient und dem Ventilator 15 sowie dem Filter 6 im Luftweg vorgeschaltet ist.

Der Ventilator 15 saugt nach dessen Anschalten an das Stromnetz Luft aus dem Hohlraum zwischen Massivdecke 1 und Filterdecke 2 durch das Vorfilter 18 an, das grobe Verunreinigungen der Luft ausfiltert. Anschließend wird sie vom Ventilator 15 durch das Filter 7 gepreßt, in dem auch feinere Staub- und sonstige Schwebstoffpartikel zurückgehalten werden. Die derart gereinigte Luft strömt dann in den unter der Zwischendecke 2 liegenden Arbeitsraum.

Im diesem Arbeitsraum sind in bekannter und daher nicht dargestellter weise Umluftöffnungen vorgesehen, welche die nachströmende Luft aus dem Arbeitsraum zu dem zwischen Massivdecke 1 und Filterdecke 2 liegenden Hohlraum zurückführen.

Die vom Rotor des Ventilators 15 ausgehenden Schwingungen werden zwar auf die Haube 9 übertragen. Da jedoch die Haube 9 nicht unmittelbar auf dem Filterrahmen 6 aufsitzt, sondern mit diesem nur über die elastische Gummilippe 12 in Berührung steht, werden diese Schwingungen nicht auf den Filterrahmen 7 übertragen. Damit wird vermieden, daß sich die Schwingungen des Ventilators auf die Zwischendecke 2 übertragen und diese zum Resonanzboden wird. Die Zwischendecke 2 kann deshalb in kostengünstiger Leichtbauweise ausgeführt sein, was den Investitionsaufwand zur Schaffung reiner Arbeitsräume erheblich verringert.

Andererseits ist eine Übertragung der vom Ventilator 15 ausgehenden Schwingungen über die Aufhänger 10, 11 auf die Massivdecke 1 selbst dann ungefährlich, wenn auch die Zwischendecke 2 an dieser Decke aufgehängt ist, da die Massivdecke 1 durch die Ventilatorschwingungen nicht in nennenswerte Resonanz versetzt werden kann.

Die umlaufende Gummilippe 12 an der Haube 9 erfüllt zusätzlich die Aufgabe, ein Herausströmen der Luft aus dem Luftraum in der Haube unterhalb des Ventilators 15, wo ein Überdruck von ca. 15-25 mm WS entsteht, an der Fuge zwischen der Haube 13 und dem Filterrahmen 6 zu vermeiden, so daß die gesamte Luftmenge durch das Filter 7 geführt wird.

Da die beschriebenen Filteraggregate jedes für sich autonome Einheiten bilden, können sie in der Zwischendecke 2 in sehr einfacher weise in einer der Größe und Konfiguration des jeweiligen Arbeitsraumes entsprechenden Anzahl und Verteilung angeordnet werden, so daß hierdurch die Bedingungen für einen reinen Arbeitsraum auch noch nach der Bauerstellung ohne wesentliche zusätzliche Investitionen geschaffen werden können.

Diese Filteraggregate eignen sich nicht nur zum Einbau in Arbeitsräume, für die Reinraumbedingungen geschaffen werden sollen, sondern auch für die Ausstattung einzelner reiner Arbeitsplätze innerhalb eines größeren Arbeitsraumes sowie auch für beliebige andere Verwendungszwecke.

• Bezugszeichenliste:  1 Massivdecke
   2 Filterdecke
   3 Längsschiene
   4 Längsschiene
   5 Querschiene
   6 Filterrahmen
   7 Filter
   8 Schraube
   9 Haube
  10 Aufhänger
  11 Aufhänger
  12 Gummilippe
  13 Haubenboden
  14 Bodenöffnung
  15 Ventilator
  16 Befestigungselement
  17 Vorfilterrahmen
  18 Vorfilter

Claims (6)

1. Filteraggregat zur Filterung von Luft oder anderen gasförmigen Stoffen, insbesondere für Reinräume, mit einem Filter, das mit seinem Rahmen an einer Zwischendecken-Konstruktion lagerbar ist, einer das Filter anströmseitig umgebenden Haube und einem Ventilator, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (15) in der Haube (9) angeordnet und an dieser gelagert ist und sich die Haube (9) an dem Rahmen (6) des Filters (7) mittels einer elastischen, frei beweglichen Verbindung (12) abstützt.

2. Filteraggegat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Verbindung (12) aus einer Gummilippe (12) besteht.

3. Filteraggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Verbindung (12) sowohl mit der Haube (9) als auch dem Filterrahmen (6) fest verbunden ist.

4. Filteraggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Verbindung (12) frei, aber dichtend am Filterrahmen (6) anliegt.

5. Filteraggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Haube (9) ein Vorfilter (18) angeordnet ist, das dem Ventilator (15) anströmseitig vorgeschaltet ist.

6. Filteraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (9) und/oder der Ventilator (15) mit Befestigungsmitteln (10, 11) versehen sind, mit denen die Haube (9) mit Ventilator (15) unabhängig von dem Filter (7) von einer Decke eines Raumes abhängbar sind.