ES2922989T3 - Disposición de sala limpia móvil - Google Patents

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Udo Gommel
Tanja Meyer
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AXEL MüLLER
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Abstract

Lo que se describe es una disposición de sala limpia con una carcasa que separa del entorno un espacio que linda directa o indirectamente con una zona del suelo, con una unidad móvil de filtro-ventilador que tiene una zona de entrada de aire y una zona de salida de aire y está dispuesta en el entorno. fuera del espacio, y con una línea de suministro que conecta la región de salida de aire y el espacio delimitado por la carcasa. La invención se caracteriza porque la carcasa es una disposición de pared de armazón en forma de tienda de campaña que encierra el espacio en forma de cúpula y sin interrupciones y que comprende una pared de armazón plegable y flexible que mira directamente al espacio y está hecha exclusivamente de al menos un material apto para salas limpias y comprende al menos un elemento de soporte que se apoya en la zona del suelo y/o al menos una disposición colgante prevista en la pared de la carcasa; porque el al menos un material compatible con salas limpias es adecuado para delimitar directamente una sala limpia de las clases ISO 1 a 9 según DIN ISO/FDIS 14644-1:2015-08; porque la pared del armazón está separada de la región del piso al menos en ciertas secciones, o proporciona, indirecta o directamente contiguo a la región del piso, al menos una abertura en la pared del armazón o al menos una sección de la pared del armazón con una permeabilidad al aire más alta que en el resto de la pared envolvente, para la salida controlada de aire desde la región espacial hacia el entorno; y porque la unidad móvil de filtro-ventilador está diseñada para proporcionar, a partir del aire ambiente, aire ultrapuro de acuerdo con el estándar anterior, y la línea de suministro se produce como un conducto hueco hecho de material compatible con salas blancas de acuerdo con el estándar anterior, que descarga en el espacio en una región superior de la pared del armazón para establecer, dentro del espacio, un flujo vertical de aire puro orientado hacia abajo que sale del espacio de manera controlada cerca de la región del suelo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Disposición de sala limpia móvil
Campo técnico
La invención se refiere a una disposición de sala limpia que prevé un recinto, que está directa o indirectamente adyacente a una zona del suelo y separa una sala con respecto a un entorno. Además, está prevista una unidad móvil de filtro y ventilador, que posee una zona de entrada de aire y una zona de salida de aire y está dispuesta en el entorno, fuera de la sala. La zona de salida de aire de la unidad móvil de filtro y ventilador está unida con la sala delimitada por el recinto a través de una línea de suministro.
Estado de la técnica
El término "sala limpia o ultralimpia" describe una sala cerrada con respecto a un entorno, en la que la concentración de partículas transportadas por el aire se mantiene tan baja como sea necesario, dependiendo de los procesos o actividades que se lleven a cabo en el interior de la sala. Las salas limpias se utilizan preferentemente en la producción de semiconductores, en la tecnología óptica y láser, en las ciencias de la vida, en la investigación médica, así como también en la tecnología aeroespacial, por nombrar solo algunas áreas de aplicación.
Además del aspecto de la concentración de partículas transportadas por el aire o partículas que pueden llevar a impurezas indeseables en superficies técnicas, es en particular importante tomar las precauciones correspondientes en áreas de aplicación, en las que se toman medidas químicamente sensibles, así como también microbiológicamente sensibles, para poder descartar contaminaciones químicas y/o microbiológicas en el interior de una zona de la sala definida.
Por lo general, las salas limpias y ultralimpias representan áreas complejas y técnicamente complicadas, cuyo acceso se realiza en su mayoría a través de diferentes sistemas de esclusas. Las salas limpias se suministran con agregados de tecnología climática especialmente confeccionados, que aseguran que las impurezas se eliminen inmediatamente del aire. Para ello, se introduce un flujo de desplazamiento correspondientemente filtrado en la sala limpia, dentro de la cual se debe asegurar la pureza del aire, por medio de un gran caudal de aire. Todas las superficies orientadas hacia la sala limpia, así como también los objetos ubicados en el interior de la sala limpia, están sujetos a requisitos específicos de la sala limpia, para evitar las impurezas del aire por medio de desgasificación, liberación de partículas o procesos similares que contaminan el aire de la sala limpia. Dado que los seres humanos suelen ser la mayor fuente de liberación de partículas, la ropa de trabajo adecuada, los equipos de trabajo especiales, así como las herramientas ayudan, para mantener la calidad de la sala limpia que se debe mantener dentro de la sala limpia, la que está definida en clases de sala limpia estandarizadas. Para ello sirven, por lo tanto, ropa de trabajo, cubrecabezas, cubrezapatos, etc. fabricados de materiales especiales que no suelten pelusas.
Las salas ultralimpias, como las que se requieren en la microelectrónica de semiconductores, la tecnología aeroespacial, etc., representan en su mayoría infraestructuras complejas y de gran escala y requieren potentes sistemas de ventiladores y filtros para el suministro controlado de aire limpio, que en su mayoría están alojados en áreas adyacentes del edificio.
Para el funcionamiento de una sala limpia se llevan a cabo mediciones de partículas para su clasificación y control de calidad, lo que permite una clasificación de la pureza de la sala. Así, en la norma industrial alemana DIN EN ISO 14644-1 de agosto de 2015, está prevista una subdivisión en nueve clases diferentes de pureza ISO 1 a ISO 9, que están ilustradas en la tabla representada en la Figura 2a. Por ejemplo, en una sala limpia de una clase de sala limpia 7 se pueden contener un máximo de 352 000 partículas con un diámetro máximo de 0,5 pm, un máximo de 83200 partículas con un diámetro máximo de 1 pm, así como un máximo de 2930 partículas con un diámetro máximo de 5 pm, por metro cúbico. En la tabla ilustrada en la Figura 2a, los requisitos de pureza aumentan a medida que disminuye el número de clases de salas limpias. En una sala limpia de una clase de sala limpia ISO 1 solo se pueden contener un máximo de 10 partículas con un diámetro máximo de partícula de 0,1 pm, así como un máximo de 2 partículas con un diámetro máximo de partícula de 0,2 pm por metro cúbico.
Los requisitos de calidad de la sala limpia correspondientes con respecto a los microorganismos relevantes para alimentos por metro cúbico de aire están regulados en la directriz VDI 2083. Un número estandarizado de unidades formadoras de gérmenes UFC relevantes para aplicaciones de calidad de salas limpias farmacéuticas está regulado en la clasificación de salas limpias de acuerdo con la guía EU-GMP („GMP Good Manufacturing Practice“ - „Buenas Prácticas de Fabricación1) Anexo 1, para la cual se incluye información más detallada en la Figura 2b. Las clasificaciones de las salas se dividen en clases GMP A a D y cada una define el número máximo de partículas por metro cúbico con los tamaños de partículas correspondientes.
En el documento DE 36 21 452 A1 se describe una sala limpia típica, que ofrece un alto nivel de pureza para la fabricación de semiconductores, en la cual las diferentes áreas de trabajo están divididas por paredes colgantes, mientras que las salas con áreas de trabajo que requieren un alto nivel de pureza están diseñadas en forma de sistemas de flujo laminar. La estructura y la disposición de las zonas típicas de salas limpias ilustra el esfuerzo de implementación tecnológica, que deben asumir las salas limpias en forma de instalaciones estacionarias.
Si, por el contrario, no existen requisitos de sala limpia especificados anteriormente para la separación de las zonas de la sala con respecto al entorno, se conocen un gran número de soluciones muy diferentes, que utilizan una estructura similar a una tienda de campaña, para separar las zonas de la sala especialmente acondicionadas con respecto a un entorno.
En el documento DE 198 36 896 A1 se muestra un capó de cama climatizado para un bebé, que crea una superestructura similar a una tienda de campaña sobre una zona de la sala en la que, por ejemplo, se ubica la cama de un bebé y que se puede climatizar con respecto a la temperatura y la humedad, con la ayuda de un dispositivo de climatización.
Una disposición comparable para la realización de una tienda de oxígeno terapéutico se describe en el documento US 2,664,890, que encierra un volumen en forma de paralelepípedo por medio de una pared de envoltura impermeable al oxígeno, en la cual se introduce oxígeno puro a través de la pared de envoltura en el interior del volumen a través de una línea de suministro de gas.
En el documento US 2014/0148089 A1 se describe un dispositivo de protección contra polvo, que está dispuesto alrededor de un objeto a proteger de la contaminación, que se encuentra sobre una plataforma móvil. Esencialmente, se trata de una construcción de puntales cúbicos, que está colocada alrededor del objeto, y cuyos elementos de la pared lateral están diseñados en forma de cortinas similar a una persiana. Una unidad de ventilador con cuatro conductos de aire está unida al área del techo de la construcción de puntales, cada uno de los cuales desembocan en las paredes laterales. El aire de suministro que sale de los conductos de aire penetra en los elementos de la pared lateral, cada uno de los cuales consiste de tres capas, por lo que el aire de suministro se filtra y, por lo tanto, se reduce el polvo al entrar en el volumen interior protegido del polvo encerrado por los elementos de la pared lateral. El exceso de aire puede salir al entorno a través de los espacios correspondientes, tanto verticalmente entre las paredes de persiana contiguas respectivamente, como en la zona del suelo del dispositivo de protección.
En el documento EP 0224505 B1 se muestra un aislador para la cirugía, para la creación de una atmósfera libre de impurezas. En particular, se trata en este caso, de una envoltura transportada por aire comprimido, que es suministrado a través de un ventilador con aire filtrado, que vuelve a salir de la cámara a través de una salida. La cámara también dispone de una ventana de visualización superior, a través de la cual un cirujano puede mirar dentro de la cámara desde el exterior. La cámara sirve como sala estéril en la que, por ejemplo, se pueden realizar intervenciones quirúrgicas. Preferentemente, un gran número de los llamados manguitos unidos a la cámara de manera estanca a los fluidos, permiten el acceso o la entrada al interior de la cámara.
En el documento DE 603 07945 T2 se muestra una construcción de aire transportado que se puede climatizar, que comprende una sala, con secciones de pared y techo que encierran celdas de aire, que están sujetas a un flujo de aire activo, en el que la sala es climatizada a través de aberturas dentro de las celdas de aire con la ayuda del flujo de aire.
En el documento EP 2601 927 B1 se describe un dispositivo de ventilación para salas limpias, que está unido al techo en una sala limpia y que dispone de una gran cantidad de cámaras de suministro de aire, que discurren paralelas entre sí y a través de las cuales fluye el aire, cuya forma cilíndrica está estabilizada a la presión del aire.
En el documento EP 1229 187 A1 se describe una tienda inflable, cuya cubierta exterior está fijada a una estructura de soporte.
El documento US 2005/212415 A1 muestra un dispositivo de tratamiento de aire para la descontaminación, tratamiento de aire y calentamiento de aire de un flujo de aire, que se obtiene del aire del entorno y puede servir en forma de flujo de aire de suministro, preferentemente para la ventilación o para el llenado de una disposición de tienda. El documento US 2005/212415 A1, por lo tanto, describe un dispositivo de tratamiento de aire con las características del preámbulo de la reivindicación 1.
El documento US 2002/0083653 A1 describe una disposición de tienda inflable con una pared de tienda estanca al aire, cuyas estructuras de soporte de la pared de la tienda se pueden instalar en muy poco tiempo con la ayuda de aire comprimido. Con la ayuda de un dispositivo de ventilación, se puede suministrar aire fresco al interior de la tienda, el que de manera opcional se puede limpiar.
En el documento US 2004/0261324 A1 se muestra una tienda de protección contra la contaminación biológica y/o química en el entorno. Para ello, la tienda de protección prevé una pared de tienda de plástico transparente, en cuya zona del suelo desemboca un suministro de aire, que está conectado a un dispositivo de suministro de aire adecuado.
El documento CA 2172929 A1 describe una disposición de envoltura portátil para encerrar una zona de la sala, en la que se genera una sobrepresión con respecto al entorno por medio de un flujo de aire de suministro impulsado por un ventilador. Un filtro de alérgenos colocado en el flujo de aire de suministro sirve para evitar la contaminación de la zona de la sala a través del flujo de aire de suministro.
En el documento US 5726 426 A se muestra un recinto soportado por una estructura rígida, a través de la cual se dirige aire limpio mediante un dispositivo de suministro de aire a la zona de sala limitada por el recinto.
Exposición de la Invención
La invención se basa en el objetivo de una disposición de sala limpia con un recinto, que separa, directamente o indirectamente, una sala adyacente a una zona del suelo de un entorno, una unidad móvil de filtro y ventilador que posee una zona de entrada de aire y una zona de salida de aire y está dispuesta en el entorno fuera de la sala, así como una línea de suministro que conecta la zona de salida de aire y la sala delimitada por el recinto, diseñada de tal manera que la disposición de una sala limpia se puede realizar de manera económica y rápida. En particular, a pesar de los más altos requisitos de sala limpia, es decir salas limpias de clases ISO 1 a 9, alejándose de la configuración habitual en forma de recintos caros, tecnológicamente complejos y estacionarios, para crear salas limpias, que se pueden realizar de manera económica y se pueden montar y desmontar rápidamente en cualquier ubicación. Los componentes necesarios para ello deben estar diseñados para ser portátiles y lo más ligeros posible. Debido a la portabilidad y la ligereza, las posibilidades de usos de salas limpias y ultralimpias en áreas de producción de tecnología de semiconductores, microelectrónica, tecnología aeroespacial, por nombrar solo algunos, se deben crear completamente nuevas. El objetivo de la invención se resuelve en la reivindicación 1. Las características que desarrollan ventajosamente la idea de la resolución son objeto de las reivindicaciones dependientes, así como se muestran en la descripción adicional, en particular con referencia a la explicación de ejemplos de realización.
La disposición de sala limpia de acuerdo con la invención con las características del preámbulo de la reivindicación 1 se caracteriza por que el recinto representa una disposición de la pared de envoltura similar a una tienda de campaña, que encierra la sala en forma de cúpula y sin interrupción, que comprende una pared de envoltura flexible y plegable directamente orientada hacia la sala, que está fabricada de un material al menos de una sola capa que es exclusivamente adecuado para salas limpias y que es permeable al aire de manera definida, así como al menos un elemento de soporte que está apoyado en la zona del suelo y/o al menos una disposición de suspensión prevista en la pared de envoltura.
La expresión "disposición de la pared de envoltura similar a una tienda de campaña, que encierra la sala en forma de cúpula y sin interrupción11, se debe entender, que la pared de envoltura está fabricada comparando a la sala con un recinto cóncavo, cuyo lado abierto por un lado está orientado hacia la zona del suelo, sin puntos de separación, es decir, sin pasos de aire abiertos.
De acuerdo con la invención, la pared de envoltura por lo demás flexible y plegable, directamente orientada hacia la sala, está fabricada de un material adecuado para salas limpias, que es adecuado para delimitar directamente una sala limpia de las clases ISO 1 a 9 de acuerdo con DIN ISO/FDIS 14644-1:2015-08. Por lo tanto, el material de la pared de envoltura es resistente a la abrasión y no puede liberar ninguna partícula al entorno, incluso en caso de fricción del material. De manera particularmente ventajosa, el material de la pared de envoltura dispone además de una inercia química y biológica, en particular en los casos en los que se realizan aplicaciones químicas y/o biológicamente sensibles en el interior de la sala limpia. En todos los casos, se debe asegurar, que ninguna contaminación, o al menos ninguna contaminación relevante, pueda salir fuera de la sala en forma de cúpula, encerrada por la disposición de la pared de envoltura, por parte de la pared de envoltura.
Además, de acuerdo con la invención, está prevista una unidad móvil de filtro y ventilador para la producción de aire ultralimpio a partir del aire del entorno, cuya calidad de sala limpia se puede ajustar de forma predeterminada de acuerdo con las clases ISO 1 a 9, de acuerdo con DIN ISO/FDIS 14644-1:2015-08. La unidad móvil de filtro y ventilador está conectada con la pared de envoltura a través de una línea de suministro diseñada como un canal hueco, que también consiste de un material adecuado para salas blancas, y desemboca en la sala en una zona superior de la pared de envoltura de tal manera, que en el interior de la sala se forma un flujo de aire limpio que fluye de forma controlada desde la sala cerca de la zona del suelo.
Para ello, de acuerdo con la invención, la pared de envoltura además está dispuesta al menos por secciones a una distancia de la zona del suelo o, si se encuentra directamente sobre la zona del suelo, presenta directa o indirectamente, adyacente a la zona del suelo, al menos una abertura en la pared de envoltura o al menos una sección de pared de envoltura con una mayor permeabilidad al aire que en la pared de envoltura restante, a través de la cual se puede realizar una salida de aire de forma controlada desde la zona de la sala hacia el entorno.
De acuerdo con la invención, la pared de envoltura está fabricada de un material permeable al aire de forma definida, para poder asegurar de esta manera que un flujo de aire que se forma en el interior de la sala pueda salir en cierta medida radialmente a través de la pared de envoltura desde el interior, hacia el exterior en el entorno. Debido al flujo de aire dirigido, preferentemente casi laminar, en la sala, la posible contaminación transportada por el aire se evacua permanentemente hacia el exterior a través de la pared de envoltura diseñada similar a una membrana. De este modo, es posible la estancia de personal y/o máquinas en el interior de la envoltura, sin afectar a las condiciones de la sala limpia de forma duradera.
Al suministrar continuamente aire ultralimpio a la sala, encerrada por la pared de envoltura en forma de cúpula, se crea una sobrepresión en el interior de la sala con respecto a la atmósfera del entorno, lo que crea un efecto de barrera con respecto al entorno. Al introducir aire ultralimpio en la zona delimitada de la sala, se crea una zona interior controlada, en términos de pureza, en relación con los contaminantes en partículas, químicos y microbiológicos. El flujo de aire limpio tiene por lo tanto la función, de que la contaminación presente en la zona de la sala interior delimitada se controle continuamente a través de la al menos una abertura, así como, opcionalmente, se evacua a través de toda la pared semipermeable de envoltura. La evacuación controlada de aire se realiza en particular en zonas cerca del suelo definidas en términos de flujo, por ejemplo, a través de al menos una abertura prevista cerca del suelo en la pared de envoltura. El uso opcional adicional de una pared de envoltura semipermeable para el flujo de aire sirve como una especie de barrera general de la sala que, debido a la sobrepresión en el interior de la sala, asegura el transporte de aire unidireccional desde el interior hacia el exterior.
Para el mantenimiento de las condiciones de sala limpia en el interior de la sala encerrada por la pared de envoltura en forma de cúpula, la sobrepresión con respecto al entorno se ajusta en el intervalo entre 2 y 40 pascales, preferentemente 15 pascales. En una variante de realización preferente, la presión interna que se forma en el interior de la disposición de sala limpia se detecta mediante sensores y se sincroniza con la presión atmosférica externa actual. Con la ayuda de una unidad prevista de evaluación y control correspondiente, se hace funcionar la unidad de filtro y ventilador, para garantizar una diferencia de presión deseada.
Es posible evitar el sistema de sensor de medición de presión y una unidad de evaluación y control unida a él, si la al menos una abertura o la, al menos una sección de pared de envoltura permeable al aire así como el volumen de la sala encerrada por el recinto y la capacidad de transporte de aire limpio de la unidad móvil de filtro y ventilador, están coordinadas entre sí de tal manera que, con el flujo continuo de aire ultralimpio a la sala, se produce una sobrepresión constante en el interior de la sala con respecto al entorno. En este caso, la unidad de filtro y ventilador debe funcionar con una capacidad de transporte de aire limpio predefinido y constante.
La pared de envoltura, que preferentemente está diseñada de una capa, consiste de un material de tejido o lámina o de una combinación en forma de capas de los materiales anteriores, todos los cuales están fabricados de materiales adecuados para salas limpias. Un diseño de una sola capa de la pared de envoltura permite una limpieza y desinfección de la pared de envoltura de forma fácil y fiable, lo que se puede llevar a cabo de forma manual o mecánica.
En una forma de realización preferente de la invención, la pared de envoltura es de una sola pieza, es decir, está fabricada de un solo material. Además, la pared de envoltura se puede ensamblar a partir de un gran número de paneles individuales de la pared de envoltura que se ensamblan entre sí, por ejemplo, por medio de una costura o una unión adhesiva convencional. También es posible combinar diferentes materiales de pared de envoltura, todos los cuales cumplen con los requisitos de los materiales para salas limpias de acuerdo con DIN ISO/FDIS14644-1:2015-08. En particular, los materiales opacos se pueden combinar en algunas áreas con materiales no transparentes, como, por ejemplo, láminas translúcidas, para ver el interior, así como para suministrar luz diurna en el interior de la disposición de sala limpia.
Además, es posible prever segmentos de la pared de envoltura a través de mecanismos de separación desmontables adecuados en el interior de la pared de envoltura, que se pueden insertar en la pared de envoltura en forma de segmentos de lámina translúcida transparentes de material adecuado para salas limpias, por ejemplo, mediante una cremallera o un cierre de cremallera. Tales segmentos de la pared de envoltura también pueden servir para el acceso de personal al interior de la sala y pueden estar diseñados, por ejemplo, similar a un segmento de la pared de envoltura que se puede accionar con una cremallera. Del mismo modo, los segmentos de la pared de envoltura de superficie pequeña, que están configurados para ser separables localmente, pueden servir como esclusa de acceso local, a través de las cuales es posible el manejo de unidades más pequeñas dentro o fuera del interior de la sala.
La disposición de sala limpia diseñada de acuerdo con la invención, prevé una pared de envoltura diseñada similar a una cúpula, que preferentemente es apoyada o es sostenida mediante elementos de soporte curvados de forma flexible, diseñados similares a varillas de tienda de campaña. Preferentemente, los elementos de soporte flexibles similares a varillas de tienda de campaña discurren por el lado exterior de la pared de envoltura en forma similar a una pared de cúpula y están unidos cada uno con la pared de envoltura mediante solapas de material correspondientes. Al menos dos elementos de soporte flexibles diseñados similares a varillas de tienda de campaña se extienden sobre la pared de envoltura similar a una cúpula en una posición cruzada y se apoyan directamente en el suelo. Los elementos de soporte similares a varillas de tienda de campaña están diseñados preferentemente de manera que se pueden ensamblar entre sí a partir de segmentos individuales, para permitir un tamaño de paquete pequeño para el transporte.
En una forma de realización de la invención, la pared de envoltura termina unos centímetros por encima del suelo y encierra un espacio de aire inferior libre con la zona del suelo, a través del cual puede salir por todos lados el aire limpio suministrado a la sala limpia encerrada por la pared de envoltura.
En otra forma de realización de la invención, la pared de envoltura está unida en una sola pieza o de forma desmontable con un elemento del suelo de material flexible que, junto con la pared de envoltura, encierra de manera estanca un volumen interior de sala limpia. Al igual que la pared de envoltura, el elemento del suelo consiste de un material adecuado para salas limpias de acuerdo con la norma DIN anterior. Para la evacuación controlada de aire, la pared de envoltura y/o el elemento del suelo presenta una o más aberturas de salida de aire definidas concretamente o prevé una zona de la pared de envoltura permeable al aire definida cerca de la zona del suelo.
Como alternativa a la formación de los puntales de soporte flexibles descritos anteriormente, diseñados similares a varillas de tienda de campaña, además es posible fijar la pared de envoltura a un que esté lo más central posible en un punto de fijación espacial. Para ello, es ventajoso complementar la pared de envoltura con puntales de conformación correspondientes o refuerzos de material, de modo que resulte una forma de envoltura similar a una cúpula que sea lo más autoportante y autoformable posible.
En otra forma de realización de la invención, los elementos de soporte están diseñados como estructuras de apoyo inflables y autoportantes, que están unidas en una sola pieza con la pared de envoltura y cada una de ellas encierran un volumen de soporte interior de manera estanca al aire. De manera especialmente ventajosa, las estructuras de apoyo inflables y autoportantes se inflan con la ayuda la unidad móvil presente de filtro y ventilador. En el caso más sencillo, una variante de realización de este tipo se puede fabricar de un material uniforme adecuado para salas limpias.
Para evitar espacios muertos dinámicos de flujo en el interior de la sala limpia encerrada por la disposición de la pared de envoltura, ésta presenta secciones transversales de sala horizontales que, de acuerdo con la invención, disminuyen gradual o continuamente al aumentar la distancia vertical desde la zona del suelo. Dado que se realiza el suministro de aire limpio en un área superior de la pared de envoltura de la disposición de envoltura de acuerdo con la invención, con una dirección tangencial horizontal u oblicua con respecto a la dirección del flujo de entrada de aire inclinada horizontalmente hacia abajo, se forma un flujo de aire limpio orientado o dirigido verticalmente en forma de espiral hacia abajo en el interior de la sala, antes de que el aire limpio salga al entorno a través de aberturas de salida previstas en la zona del suelo o zonas de pared de envoltura permeables al aire.
La unidad móvil de filtro y ventilador presenta, de manera en sí conocida, una carcasa estanca a la presión, en la que están montados un ventilador, así como dos filtros de materia en suspensión HEPA, un denominado prefiltro y un filtro final. El ventilador aspira en este caso el prefiltro y realiza una sobrepresión dentro de la carcasa con la que el aire aspirado fluye a través del filtro final. Ambos filtros están diseñados preferentemente como filtros de materia en suspensión HEPA. En este caso, el prefiltro corresponde a la categoría E10 a H13 y el filtro final a la categoría H14 a U17. De manera opcional, se recomienda equipar la unidad móvil de filtro y ventilador para la limpieza química con un filtro de intercambio iónico/filtro de intercambio de carbón activo. El aire aspirado del aire del entorno se limpia dentro de la unidad móvil de filtro y ventilador, es decir, toda la materia en suspensión transportada por el aire, como por ejemplo, polvo, partículas, gérmenes, sustancias moleculares transportadas por el gas, se separan en el interior de la unidad móvil de filtro y ventilador, de modo que de la unidad móvil de filtro y ventilador se obtiene aire ultralimpia, que fluye directamente a través de una línea de suministro estanca, que está diseñada en forma de una manguera de tejido flexible y densa, que a su vez consiste de un material adecuado para salas limpias, directamente a través de la pared de envoltura hasta la sala limpia.
Otra variante de realización preferente prevé en la zona del flujo de aire limpio que entra a la sala limpia una estructura de distribución de aire fabricada de material adecuado para salas limpias, preferentemente consistente del mismo material que la pared de envoltura, a través de la cual el flujo de aire limpio hacia la sala limpia puede ser influenciado individualmente. De particular interés son las estructuras de distribución de aire que convierten el aire ultralimpio entrante en la zona superior de la pared de envoltura en un flujo de aire dirigido, lo más laminar posible, que se extiende verticalmente hacia abajo en el interior de la sala.
La disposición de sala limpia de acuerdo con la invención, puede adoptar cualquier forma y tamaño y combina las propiedades de un montaje y desmontaje rápidos y, por lo tanto, cualquier movilidad, un peso reducido, así como un tamaño de paquete pequeño, sobre todo porque la pared de envoltura se puede plegar y guardar por separado de los elementos de soporte diseñados similares a varillas de tienda de campaña. En una forma de realización ventajosa de la invención, la línea de suministro fabricada de material adecuado para salas limpias está conectada de forma fija en una sola pieza con la pared de envoltura y se puede conectar con la unidad móvil de filtro y ventilador de manera desmontable y estanca a los fluidos.
Breve descripción de la Invención
La invención se describe a continuación a modo de ejemplo, sin limitación del concepto general de la invención, mediante ejemplos de realización con referencia a los dibujos. Muestran:
La Figura 1, una representación esquemática de un ejemplo de realización de la invención, que comprende una disposición de la pared de envoltura diseñada similar a una cúpula con una unidad móvil de filtro y ventilador,
la Figura 2a, clases de sala limpia de acuerdo con DIN EN ISO 14644-1,
la Figura 2b, clases GMP,
la Figura 2c, clases de pureza del aire de acuerdo con DIN EN ISO 14644-8,
la Figura 3, otro ejemplo de realización de la invención con una disposición de la pared de envoltura similar a una cúpula con segmentos de pared transparentes,
la Figura 4, otro ejemplo de realización de la invención con una disposición de la pared de envoltura similar a una cúpula con puntales de soporte inflables,
la Figura 5, otro ejemplo de realización de la invención con una disposición de la pared de envoltura con una disposición de suspensión,
las Figura 6a, b, otro ejemplo de realización de la invención con formas de la pared de envoltura alternativas, así como
la Figura 7, diseño modular para la combinación de al menos dos disposiciones de la pared de envoltura de acuerdo con otro ejemplo de realización de la invención
Modos de realización de la Invención, aplicación industrial
La Figura 1 muestra una disposición de la pared de envoltura 1 diseñada similar a una cúpula, encerrando y sin interrupción, similar a una tienda de campaña, que presenta la forma comparable a la de una denominada tienda iglú y cuyas paredes de tienda o pared de envoltura 2 consisten de un material adecuado para salas limpias. Los elementos de soporte 3 flexibles, similares a varillas de una tienda de campaña, sirven para dar forma y para el soporte espacial de la pared de envoltura 2, que sujetan la pared de envoltura 2 en una posición cruzada entre sí similar a una cúpula y cuyos extremos del elemento de soporte 31 se encuentran sobre la zona del suelo 4.
En el ejemplo de realización representado de la invención, la pared de envoltura 2 presenta cuatro bordes límite de la pared de envoltura 21 inferiores, que están a una distancia sobre la zona del suelo 4. De esta manera, los bordes de la pared de envoltura 21 encierran un espacio de ventilación 5 con la zona del suelo 4. En el entorno 6 inmediatamente adyacente a la disposición de la pared de envoltura 1 está prevista una unidad móvil de filtro y ventilador 7 para la creación de aire ultralimpio de acuerdo con DIN ISO/FDIS 14644-1:2015-08 (Figura 2a). La unidad móvil de filtro y ventilador 7 está diseñada para ser móvil en el sentido de ser portátil. La unidad de filtro y ventilador 7 presenta un prefiltro de materia en suspensión HEPA 8, una unidad de ventilador 9 así como un filtro final de materia en suspensión HEPA 10. La zona de salida de aire 11 de la unidad móvil de filtro y ventilador 7 está unida de forma estanca a los fluidos con una línea de suministro 12 diseñada como un canal hueco, que desemboca abiertamente a través de la pared de envoltura 2 en la zona superior 2o de la disposición de la pared de envoltura 1.
El material del que están fabricados la pared de envoltura 2 así como la línea de suministro 12 diseñada como un canal hueco está fabricada de un material adecuado para salas limpias, que representa un material de lámina o un material de tejido. El material adecuado para salas limpias, dispone de una inercia química, así como biológica, y además presenta una resistencia a la abrasión extremadamente alta, a través de la cual el material no causa ninguna liberación de partículas, incluso bajo la fricción del material. Los materiales que disponen de tales propiedades de materiales adecuadas para salas limpias, garantizan la conservación de las condiciones de sala limpia de las clases ISO 1 a 9 de acuerdo con DIN ISO/FDIS 14644-1:2015-8, Figura 2a.
En la Figura 3 se ilustra otro ejemplo de realización de la invención para una disposición de la pared de envoltura 1 en forma de cúpula, que dispone de una forma de sala comparable al ejemplo de realización ilustrado en la Figura 1. Las cuatro superficies de las paredes laterales de la pared de envoltura 2 además presentan cada una, una ventana de visualización transparente a la luz 13, que es insertada de forma fija en la pared de envoltura 2 restante, por ejemplo, con la ayuda de una costura convencional o una costura adhesiva, o bien, está unida de forma fija de manera desmontable con la pared de envoltura 2 restante, por ejemplo, con la ayuda de un cierre de cremallera o una cremallera. En lugar de la ventana de visualización 13, también se pueden usar elementos de pared funcionales, por ejemplo, en forma de puerta de acceso o esclusa de acceso para personas, o para unidades de pequeña escala. Con el propósito de una configuración y aplicación lo más simple posible, el acceso del personal al interior de la sala también se puede realizar simplemente levantando localmente el borde límite de la pared inferior de envoltura 21.
Las dimensiones preferentes de la disposición de la pared de envoltura 1 similar a una cúpula miden entre dos y cuatro metros, en cada caso en relación con la longitud de los bordes de la pared de envoltura individuales 21 así como la altura total de la cúpula.
Alternativamente o en combinación para el soporte de la disposición de la pared de envoltura 1 similar a una cúpula con la ayuda de los elementos de soporte flexibles diseñados similares a varillas de tienda de campaña 3 descritos en la Figura 1, también es posible sostener la disposición de la pared de envoltura 1 con la ayuda de un dispositivo de suspensión central 14, que se puede fijar a un punto fijo de la sala 15, preferentemente de forma fija de manera desmontable.
Además, el ejemplo de realización de la invención ilustrado en la Figura 3 presenta un elemento del suelo 16 que está unido de forma fija con los bordes de la pared de envoltura 21 inferiores y que, junto con la pared de envoltura 2 y los segmentos de la pared de envoltura 13 contenidos en ella, rodean completamente una sala limpia interior. Las aberturas 17 previstas en la zona del suelo sirven para la evacuación controlada del aire ultralimpio creado por medio de la unidad de filtro y ventilador 7, que fluye hacia el interior de la disposición de la pared de envoltura 1 a través de la línea de suministro 12. Alternativamente o en combinación a las aberturas 17 sirve una sección de la pared de envoltura 17‘, que dispone de una mayor permeabilidad al aire que en la pared de envoltura 2 restante.
En la Figura 4 se ilustra otra forma de realización para la realización de una disposición de sala limpia diseñada de acuerdo con la invención, cuya pared de envoltura 2 consiste de un material adecuado para salas limpias es soportada por estructuras de soporte inflables 18 de una manera inherentemente estable. Las estructuras de soporte inflables 18 están fabricadas preferentemente del mismo material adecuado para salas limpias, que la propia pared de envoltura 2.
La unidad móvil de filtro y ventilador 7, que infla las estructuras de soporte autoportantes inflables a través de una línea de suministro 19 correspondiente, sirve de manera ventajosa para inflar las estructuras de soporte inflables 18. Al mismo tiempo, la unidad móvil de filtro y ventilador 7 está conectada con la línea de suministro 12 para el suministro de aire limpio de la sala limpia.
En la Figura 5 se ilustra una forma de realización de la invención con una disposición de la pared de envoltura 1diseñada similar a una tienda de campaña sin la provisión de ningún elemento de soporte o apoyo. En este caso, sirven dos puntos de fijación externos 15 para la suspensión de la disposición de la pared de envoltura 1 en cada uno de los dos dispositivos de suspensión 14 colocados en el lado exterior de la pared de envoltura 2. Con la ayuda de medios de sujeción 20 adecuados, por ejemplo, cuerdas, la disposición de la pared de envoltura 1 similar a una tienda de campaña, se puede tensar individualmente contra los puntos de la sala fijos 15. Al igual que en los ejemplos de realización anteriores, una unidad móvil de filtro y ventilador 7 sirve para la producción de aire ultralimpio, que fluye hacia la zona superior de la disposición de la pared de envoltura 1 a través de una línea de suministro 12.
Las figuras 6a y b muestran opciones de configuración geométrica alternativas para una disposición de la pared de envoltura 1. En el caso de la Figura 6a, la disposición de la pared de envoltura 1 presenta una sección superior de la pared de envoltura 21 diseñada similar a una cúpula, que se funde en el lado del suelo en una recta sección recta de pared 22.
La Figura 6b muestra una forma de sala alternativa para una disposición de la pared de envoltura 1 con un techo de la pared de envoltura 23 diseñada esencialmente en forma de cúpula, que limita a cuatro partes laterales de la pared de envoltura 24, laterales y verticales. En particular, la forma de sala ilustrada en la Figura 6b para la formación de la disposición de la pared de envoltura 1 permite una combinación modular de varias disposiciones de la pared de envoltura dispuestas una al lado de la otra, como se ilustra en la Figura 7. Dos disposiciones separadas de la pared de envoltura 1, 1' se pueden combinar modularmente de manera estanca a los fluidos para el suministro de aire limpio con aire ultralimpio, a través de estructuras de conexión 25 correspondientes, preferentemente estancos al aire, de forma fija de manera desmontable. En principio, el concepto modular se puede ampliar a voluntad.
De particular importancia de la disposición de sala limpia de acuerdo con la invención, es la elección del material adecuado para salas limpias para la limitación de la propia sala limpia. Para el propósito de la clasificación particular de salas limpias, los materiales utilizados deberán cumplir los requisitos de la norma ISO/FDIS 14644-1:2015-08 de acuerdo con las clases 1 a 9, ver la Figura 2a. Con respecto a los requisitos de pureza química, los materiales utilizados deben corresponder a la clasificación de pureza del aire basada en la concentración química de acuerdo con las clases 0 a -12 de acuerdo con DIN EN ISO 14644-8:2013-06, ver la Figura 2c. Si además es necesario cumplir con las directrices de procesamiento para productos médicos, entonces se deben cumplir las directrices de acuerdo con la línea de guía EU GMP Volumen 4, Anexo 1 (clases A a D), ver la Figura 2b.
La disposición de sala limpia de acuerdo con la invención es en particular adecuada para su uso en, al menos un área de las siguientes áreas: aeroespacial, óptica, ciencias de la vida, bioquímica, bioinformática, biología, biomedicina, biofísica, biotecnología e ingeniería genética, ciencias de la nutrición, tecnología de alimentos, medicina, tecnología médica, farmacia y farmacología, gestión ambiental y tecnología ambiental, química, automotriz, tecnología de microsistemas, tecnología de semiconductores, tecnología de automatización y economía de la energía.
Lista de referencias
1 disposición de la pared de envoltura
2 pared de envoltura
21 borde límite de la pared de envoltura
3 elementos de soporte
31 extremos del elemento de soporte
4 zona del suelo
5 espacio de ventilación
6 entorno
7 unidad de filtro y ventilador
8 prefiltro de materia en suspensión HEPA
9 unidad de ventilador
10 filtro final de materia en suspensión HEPA
11 zona de salida de aire
12 línea de suministro, canal hueco
13 ventana de visualización
disposición de suspensión
punto de fijación externo
elemento del suelo
abertura de salida de aire
sección de la pared de envoltura con mayor permeabilidad al aire estructura de soporte inflable y autoportante
línea de suministro
medios de sujeción
borde límite de la pared de envoltura
sección superior de la pared de envoltura
sección inferior de la pared de envoltura
techo de la pared de envoltura
partes laterales de la pared de envoltura
estructura de conexión

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Una disposición de sala limpia con
- un recinto que separa una sala, directa o indirectamente adyacente a una zona del suelo (4), con respecto a un entorno,
- una unidad móvil de filtro y ventilador (7), que posee una zona de entrada de aire y una zona de salida de aire (11) y está dispuesta fuera de la sala en el entorno (6), así como
- una línea de alimentación (12) que conecta la zona de salida de aire (11) y la sala delimitada por el recinto,
caracterizado por que el recinto es una disposición de la pared de envoltura (1) similar a una tienda de campaña, similar a una cúpula y sin interrupción, que encierra la sala que posee secciones transversales horizontales de la sala al menos por secciones, cuyas áreas de sección transversal se reducen gradualmente o continuamente a medida que aumenta la distancia vertical desde la zona del suelo (4), y que comprende una pared de envoltura (2) plegable y flexible orientada directamente hacia la sala, que está fabricada de un material al menos de una sola capa, exclusivamente adecuado para salas limpias, permeable al aire de una manera definida, así como al menos un elemento de soporte (3) que está sostenido en la zona del suelo (4) y/o al menos una disposición de suspensión (14) previsto en la pared de envoltura (2), que al menos un material adecuado para salas limpias es apropiado para delimitar directamente una sala limpia de las clases ISO 1 a 9 de acuerdo con DIN ISO/FDIS 14644-1:2015-08,
que la pared de envoltura (2) esté a una distancia de la zona del suelo (4) al menos por secciones o prevé al menos una abertura (17) en la pared de envoltura (2) directa o indirectamente adyacente a la zona del suelo (4) o al menos una sección de la pared de envoltura (17') con una mayor permeabilidad al aire que en la pared de envoltura (2) restante, para la salida controlada de aire desde la zona de la sala hacia el entorno (6), y
que la unidad móvil de filtro y ventilador (7) está diseñada para la producción de aire ultralimpio de acuerdo con las clases ISO 1 a 9 de acuerdo con DIN ISO/FDIS 14644-1:2015-08 a partir del aire del entorno, y la línea de suministro (12) está fabricada como un conducto hueco de un material adecuado para salas limpias de acuerdo con las clases ISO 1 a 9 de acuerdo con DIN ISO/FDIS 14644-1:2015-08, que desemboca abiertamente en la sala en una zona superior de la pared de envoltura (2o), tangencialmente horizontal o diagonalmente con respecto a la dirección del flujo de entrada inclinada horizontalmente hacia abajo de aire, de tal manera que se forma un flujo de aire limpio en forma de espiral orientado verticalmente hacia abajo, que sale de la sala de manera controlada cerca de la zona del suelo (4).
2. La disposición de sala limpia según la reivindicación 1,
caracterizado por que al menos una abertura (17) o, al menos una sección de la pared de envoltura más permeable al aire (17'), una capacidad de transporte de aire limpio asignada a la unidad móvil de filtro y ventilador (7) así como el volumen de la sala encerrado por el recinto están coordinadas entre sí de tal manera, que con un suministro continuo de aire ultralimpio en la sala se produce una sobrepresión constante en el interior de la sala con respecto al entorno (6).
3. La disposición de sala limpia de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la pared de envoltura (2) está unida como una sola pieza o de manera desmontable con un elemento del suelo (16) que consiste de un material flexible y rodea la sala completamente.
4. La disposición de sala limpia de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado por que el, al menos un elemento de soporte (3) puede estar conectado sin apretar directa o indirectamente con la pared de envoltura (2) y está diseñado en forma y manera de una varilla de tienda de campaña rígida o flexible, que se puede ensamblar en una sola pieza o de varios segmentos de varilla.
5. La disposición de sala limpia de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado por que el, al menos un elemento de soporte (3) está diseñado como una estructura de soporte inflable y autoportante, que está unida en una sola pieza con la pared de envoltura (2) y rodea un volumen de soporte de manera estanca al aire.
6. La disposición de sala limpia de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado por que la unidad móvil de filtro y ventilador (7) comprende una unidad de ventilación y una unidad de filtro en una carcasa estanca a la presión, y que la unidad de filtro presenta un prefiltro de materia en suspensión HEPA (8) y un filtro final de materia en suspensión HEPA (10).
7. Uso de la disposición de sala limpia según una de las reivindicaciones 1 a 6 en, al menos un área de las siguientes áreas:
aeroespacial, óptica, ciencias de la vida, bioquímica, bioinformática, biología, biomedicina, biofísica, biotecnología e ingeniería genética, ciencias de la nutrición, tecnología de alimentos, medicina, tecnología médica, farmacia y farmacología, gestión ambiental y tecnología ambiental, química, automotriz, tecnología de microsistemas, tecnología de semiconductores, tecnología de automatización y economía de la energía.
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