DE3540265A1

DE3540265A1 - Unilaterally open clean-room cabin with a ventilation installation

Info

Publication number: DE3540265A1
Application number: DE19853540265
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Prof Dipl Ing Voltz
Original assignee: Rud Otto Meyer GmbH and Co KG
Current assignee: Imtech Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1985-11-13
Filing date: 1985-11-13
Publication date: 1987-05-14
Also published as: DE3540265C2

Abstract

The invention relates to a unilaterally open clean-room cabin 1, formed by two side walls 7, 8, a rear wall 2, a roof and a floor, for production or filling devices, in particular for foodstuff filling or the like, with a ventilation installation for achieving an extensively particle-free atmosphere in the region of the production and filling device 13 with the aid of a low-turbulence displacement flow. To form a horizontal low-turbulence displacement flow, the rear wall 2 of the clean-room cabin 1 lying opposite the cabin opening 6 is designed to be dimensionally stable over its entire surface as incoming-air outlet and the cabin opening 6 as outgoing-air opening for the outlet of the air supplied to the clean-room cabin 1 into the surrounding space 21 of the clean-room cabin 1. The side walls 7, 8 and the roof are designed to be dimensionally stable. Provided on one cabin wall is an air suction device which is connected to the surrounding space 21 of the clean-room cabin 1. The rear wall 2 consists of a suspended-matter filter 3 extending over the rear wall surface, a prefilter 5 arranged at a distance therefrom and, between suspended-matter filter 3 and prefilter 5, fans 4, by means of which incoming air is drawn in from the surrounding space 21 and introduced into the clean-room cabin 1. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine einseitig offene durch zwei Seitenwände, eine Rückwand, ein Dach und einen Boden gebildete Reinraumkabine für Produktions- oder Abfülleinrichtungen insbesondere für die Lebensmittelabfüllung od. dgl. mit einer lufttechnischen Anlage zur Erzielung einer weitgehend partikelfreien Atmosphäre im Bereich der Produktions- oder Abfülleinrichtung mit Hilfe einer turbulenzarmen Verdrängungsströmung.The invention relates to an open on one side by two Side walls, a back wall, a roof and a floor formed clean room cabin for production or filling facilities especially for food filling or the like with a ventilation system for Achieving a largely particle-free atmosphere in the Area of the production or filling facility with the help a low-turbulence displacement flow.

Bei Arbeitsvorgängen in der elektronischen, optischen und pharmazeutischen Industrie sowie bei der Abfüllung von insbesondere staubempfindlichen Produkten, wie z. B. Lebensmitteln wird häufig eine weitgehend partikelfreie Luft verlangt, da durch luftgetragene Partikel selbst von geringer Größe Schäden verursachen werden können. Ebenso wichtig ist die Entfernung von Mikroorganismen z. B. bei der Zubereitung steriler Präparate. Selbst bei den heute üblichen stark mechanisierten und automatisierten Verfahrensweisen z. B. in der pharmazeutischen Fertigung kommen noch Prozeßschritte mit offenem Produkt und Handarbeiten vor.When working in electronic, optical and pharmaceutical industry and in the filling of especially dust-sensitive products, such as. B. Food often becomes largely particle-free Air requires itself because of airborne particles small size can cause damage. As well important is the removal of microorganisms z. B. at the preparation of sterile preparations. Even today usual highly mechanized and automated procedures e.g. B. in pharmaceutical manufacturing there are still process steps with an open product and Needlework before.

Zum Produkt- und Personenschutz, insbesondere bei der offenen Verarbeitung staubender Stoffe ist es bekannt, Arbeitsvorgänge in Reinraumkabinen durchzuführen. Die Idealvorstellung, kontaminationsgefährdete Fertigungsschritte in vollkommen geschlossenen Systemen ablaufen zu lassen, läßt sich bei weitem nicht überall verwirklichen. Es sind deshalb bereits sogenannte offene Reinraumkabinen vorgeschlagen worden, die lufttechnische Anforderungen wie Vermeidung von Crosstkontaminationen, Abreinigung des Arbeitsbereiches durch eine reine Verdrängungsströmung, gerichtete Abluftführung, Abführen von Maschinenwärme, Klimatisierung wo nötig, Bedienung und Wartung des lufttechnischen Teils außerhalb des Fertigungsbereichs genügen sollen. Hierzu ist bereits eine nach vorn offene Reinraumkabine bekannt geworden, bei der über die gesamte Breite mit Hilfe eines speziellen Verteilerorgans ein Luftvorhang von so großer Geschwindigkeit gebildet werden soll, daß die gesamte Höhe des Durchganges erfaßt und der Luftstrom erst in Bodenhöhe in Richtung des Inneren der Kabine umgelenkt wird. Ein weiteres in die Kabinendecke integriertes Verteilerorgan sorgt für die eigentliche Belüftung der Kabine. Hierbei besteht der Nachteil, daß durch die Luftführung keine turbulenzarme Verdrängungsströmung erzielt wird und aufgrund von Verwirbelungen die Gefahr besteht, daß Staubteilchen und Mikroorganismen mit der Bedienungsperson oder dem zu bearbeitenden Gut in Kontakt kommen.For product and personal protection, especially at open processing of dusty substances it is known Carry out work in clean room cabins. The Ideal idea, contamination-prone production steps run in completely closed systems letting it happen is far from being possible everywhere. That is why they are so-called open clean room cabins has been proposed the ventilation Requirements such as avoidance of cross-contamination, Cleaning of the work area by a pure displacement flow, directional exhaust air routing, exhaust of machine heat, air conditioning where necessary, operation and maintenance of the ventilation part outside the Production area should suffice. This is already a clean room cabin open to the front has become known, with the entire width using a special Distributor an air curtain of such a large size Speed should be formed that the entire The height of the passage is detected and the air flow only in Floor level deflected towards the interior of the cabin becomes. Another integrated in the cabin ceiling Distribution element ensures the actual ventilation of the Cabin. The disadvantage here is that the Air flow no low-turbulence displacement flow is achieved and due to turbulence the danger there is that dust particles and microorganisms with the Operator or the material to be processed in contact come.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße einfach und preiswert auszubildende Reinraumkabine zu schaffen, bei der durch eine turbulenzarme Verdrängungsströmung eine weitgehende Partikelfreiheit der Luft im Bereich der Produktions- oder Abfülleinrichtung erzielt wird.The object of the invention is a generic Easy and inexpensive clean room cabin to train to create, through a low-turbulence displacement flow the air is largely free of particles in the area of production or filling equipment is achieved.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe der Erfindung dadurch, daß zur Ausbildung einer horizontalen turbulenzarmen Verdrängungsströmung die der Kabinenöffnung gegenüberliegende Rückwand der Reinraumkabine ganzflächig formsteif als Zuluftaustritt und die Kabinenöffnung als Abluftöffnung zum Auslaß der der Reinraumkabine zugeführten Luft in den die Reinraumkabine umgebenden Raum ausgebildet ist, daß die Seitenwände und das Dach formstabil ausgebildet sind und daß an einer Kabinenwand eine mit dem Umgebungsraum der Reinraumkabine in Verbindung stehende Luftansaugeinrichtung vorgesehen ist. According to the invention, the object of the invention is achieved in that to form a horizontal low-turbulence displacement flow that the cabin opening opposite rear wall of the clean room cabin the entire surface is dimensionally stable as the supply air outlet and the cabin opening as an exhaust air opening to the outlet of the clean room cabin air supplied to the clean room cabin surrounding space is formed that the side walls and the roof is dimensionally stable and that on one Cabin wall one with the surrounding area of the clean room cabin related air intake device provided is.

Weitere Merkmale der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben und anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtFurther features of the invention are set forth in the dependent Described claims and based on the in the drawings illustrated embodiment explained in more detail. It shows

Fig. 1 den Grundriß einer offenen Reinraumkabine, Fig. 1 shows the outline of an open clean booth

Fig. 2 die Reinraumkabine nach Fig. 1 in einer Vorderansicht im Schnitt A-A, Fig. 2, the clean booth according to Fig. 1, in a front view in section AA

Fig. 3 die Reinraumkabine nach Fig. 1 in einer Vorderansicht im Schnitt B-B, Fig. 3, the clean booth according to Fig. 1 in a front view in section BB,

Fig. 4 die Reinraumkabine nach Fig. 1 in einer Seitenansicht im Schnitt C-C. Fig. 4, the clean room cabin of FIG. 1 in a side view in section CC .

Die Reinraumkabine 1 besteht aus zwei Seitenwänden 7, 8 und einer Rückwand 2, die auf einen vorhandenen Fußboden 17 aufgesetzt sind. Es ist auch möglich, die Seitenwände 7, 8 und die Rückwand 2 mit einem besonderen Fußboden 28 zu verbinden oder aber zusätzlich zum Fußboden 17 in der Reinraumkabine 1 einen Fußboden 28 vorzusehen, der den jeweiligen Erfordernissen der Reinraumkabine 1 angepaßt ist. Die Bodenanschlußprofile 33 können eine dauerelastische Abdichtung und Höhenverstelleinrichtungen zum Ausgleich des Fußbodengefälles aufweisen. Nach oben ist die Reinraumkabine 1 durch ein Dach 9 abgedeckt. Dieses Dach 9 ist an einer Tragkonstruktion 31 abgehängt. In das Dach sind Deckenleuchten 19 eingesetzt. Der der Rückwand 2 gegenüberliegende Abschnitt der Reinraumkabine 1 weist keine Wand auf und ist als Kabinenöffnung 6 ausgebildet.The clean room cabin 1 consists of two side walls 7, 8 and a rear wall 2 , which are placed on an existing floor 17 . It is also possible to connect the side walls 7, 8 and the rear wall 2 to a special floor 28 or, in addition to the floor 17 in the clean room cabin 1, to provide a floor 28 which is adapted to the respective requirements of the clean room cabin 1 . The floor connection profiles 33 can have a permanently elastic seal and height adjustment devices to compensate for the floor gradient. The clean room cabin 1 is covered at the top by a roof 9 . This roof 9 is suspended from a supporting structure 31 . Ceiling lights 19 are inserted into the roof. The section of the clean room cabin 1 opposite the rear wall 2 has no wall and is designed as a cabin opening 6 .

Hier ist jedoch durch eine Abschrankung 14 im Zugangsbereich 15 eine schleusenartige Zone gebildet, in der vor dem Betreten des Reinraumes 24 Betriebsbekleidung gegen reine Bekleidung zu wechseln und die Hände mit einem Sterilisationsmittel zu desinfizieren sind. An der Abschrankung 14 sind Kleiderablagen 20, ein Desinfektionsmittelspender 34 sowie ein U-Strahler 32 angeordnet.Here, however, a barrier-like zone is formed by a barrier 14 in the access area 15 , in which, before entering the clean room 24, operating clothing must be changed to pure clothing and the hands must be disinfected with a sterilizing agent. Clothes racks 20 , a disinfectant dispenser 34 and a U-radiator 32 are arranged on the barrier 14 .

In der Mitte des Reinraumes 24 befindet sich die Produktions- oder Abfüllmaschine 13. Die in dieser aufzufüllenden Behältnisse werden durch eine Durchbrechung 25 in der Seitenwand 7 zugeführt und durch eine Durchbrechung 26 in der Seitenwand 8 wieder abgeführt. Im Bereich der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 ist der Reinraum 24 mittels eines am abströmseitigen Bereich der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 angeordneten Raumteilers 27 unterteilt, der luftdurchlässig ist. Für Inspektionen der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 ist in der Seitenwand 8 eine Zugangstür 10 ausgebildet, durch die der zwischen dem Raumteiler 27 und der Rückwand 2 ausgebildete Bereich des Reinraums 24 begehbar ist.The production or filling machine 13 is located in the middle of the clean room 24 . The containers to be filled in this are fed through an opening 25 in the side wall 7 and removed again through an opening 26 in the side wall 8 . In the area of the production or filling machine 13 , the clean room 24 is subdivided by means of a room divider 27 which is arranged on the downstream area of the production or filling machine 13 and which is permeable to air. For inspections of the production or filling machine 13 , an access door 10 is formed in the side wall 8 , through which the area of the clean room 24 formed between the room divider 27 and the rear wall 2 is accessible.

Die Rückwand 2 der Reinraumkabine 1 besteht aus einem sich über die Rückwandfläche erstreckenden Schwebstoffilter 3, einem im Abstand von diesem angeordneten Vorfilter 5 und zwischen Schwebstoffilter 3 und Vorfilter 5 angeordneten Ventilatoren 4, mittels derer Zuluft aus dem Umgebungsraum 21 angesaugt und in die Reinraumkabine 1 gedrückt wird. Vor dem Schwebstoffilter 3 ist im Abstand zu diesem eine luftdurchlässige Abdeckung 16 angeordnet. Die Abdeckung 16 kann aus einem Lochblech, Draht-, Textil- oder Kunststoffgewebe bestehen. Sofern aufgrund der Betriebsbedingungen erforderlich können vor dem Schwebstoffilter 3 oder zwischen dem Vorfilter 1 und den Ventilatoren 4 mit einem Kälteaggregat verbundene Wärmetauscher angeordnet werden. The rear wall 2 of the clean booth 1 consists of a extending over the rear wall surface HEPA filter 3, a sucked spaced therefrom arranged prefilter 5 and between HEPA filter 3 and prefilter 5 arranged fans 4, by means of which supply air from the surrounding space 21 and forced into the clean booth 1 becomes. An air-permeable cover 16 is arranged at a distance from the particle filter 3 . The cover 16 can consist of a perforated plate, wire, textile or plastic fabric. If necessary due to the operating conditions, heat exchangers connected to a refrigeration unit can be arranged in front of the suspended matter filter 3 or between the prefilter 1 and the fans 4 .

An den Seitenwänden 7, 8 sind im Bereich der Rückwand 2 Führungsschienen 12 angeordnet, in denen ein spritzwasserdichtes Rolltor 11 über die Fläche der Rückwand 2 verschieblich ist. Die Drehtrommel 22 des Rolltors 11 befindet sich oberhalb der Rückwand 2 auf dem Dach 9. Bei einer Naßreinigung der Reinraumkabine 1 dient das spritzwasserdicht ausgebildete Rolltor 11 mit den randseitigen Führungsschienen 12 zum Schutz der Schwebstoffilter 3 vor Spritzwasser. Durch ein geeignetes Gefälle des Fußbodens 28 kann das Reinigungswasser nach der Naßreinigung leicht aus der Reinraumkabine 1 entfernt werden.On the side walls 7, 8 2 guide rails 12 are arranged in the region of the rear wall, in which a splash-proof roller shutter 11 is displaceable over the surface of the rear wall 2 . The rotating drum 22 of the roller door 11 is located above the rear wall 2 on the roof 9 . During wet cleaning of the clean room cabin 1 , the splash-proof roller door 11 with the edge-side guide rails 12 serves to protect the suspended matter filter 3 from splash water. Due to a suitable slope of the floor 28 , the cleaning water can be easily removed from the clean room cabin 1 after the wet cleaning.

Um während einer längeren Betriebsdauer einen konstanten Luftvolumenstrom auch bei steigendem Filterwiderstand zu gewährleisten, sind die Antriebsmotoren der Ventilatoren 4 drehzahlsteuerbar. Hierzu kann eine geeignete Regelung vorgesehen werden, durch die die Drehzahl der Antriebsmotoren stufenlos verstellt werden kann. Die Strömungsgeschwindigkeit in der Reinraumkabine 1 muß hierzu ständig oder in regelmäßigen Zeitabständen mit einem Strömungsmeßgerät kontrolliert werden. Durch eine Schaltuhr mit Wochenprogramm kann die Luftförderleistung während der Betriebsruhezeiten automatisch auf eine bestimmte Teilmenge reduziert werden. Zur Unterbringung aller Schalt- u. Regeleinrichtungen dient ein Schaltschrank 30, der an einer Seitenwand der Kabine montiert werden kann.In order to ensure a constant air volume flow over a longer operating period even with increasing filter resistance, the drive motors of the fans 4 can be speed-controlled. For this purpose, a suitable regulation can be provided, by means of which the speed of the drive motors can be continuously adjusted. The flow rate in the clean room cabin 1 must be checked continuously or at regular intervals with a flow meter. Using a time switch with a weekly program, the air flow rate can be automatically reduced to a certain amount during the idle periods. To accommodate all switching u. A switch cabinet 30 is used for control devices and can be mounted on a side wall of the cabin.

An der Seitenwand 8 ist eine mit einer Laminarstrom- Einheit 18 abgedeckte Transportvorrichtung vorgesehen, die zur Zufuhr von für den Betrieb der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 bestimmten Mitteln dient. Es kann sich hierbei z. B. um die Verschlüsse von Flaschen handeln, die auf der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 befüllt werden sollen. Das unter der Laminarstrom- Einheit 18 zu fördernde Gut wird mit Zuluft beaufschlagt, die mittels eines in der Laminarstrom-Einheit 18 befindlichen Ventilators über einen Vorfilter und einen Schwebstoffilter vom Umgebungsraum 21 angesaugt und nach Überströmen der geförderten Mittel wieder in diesen zurückgeblasen wird. Diese Mittel werden durch eine in der Seitenwand 8 ausgebildete Durchbrechung 29 zu der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Verdrängungsströmung geführt.Provided on the side wall 8 is a transport device covered with a laminar flow unit 18 , which is used to supply means intended for the operation of the production or filling machine 13 . It can be z. B. are the closures of bottles that are to be filled on the production or filling machine 13 . The material to be conveyed under the laminar flow unit 18 is supplied with supply air, which is sucked in from the surrounding space 21 by means of a fan located in the laminar flow unit 18 via a prefilter and a suspended matter filter and is blown back into the latter after the funds conveyed overflow. These means are guided through an opening 29 formed in the side wall 8 to the production or filling machine 13 in the opposite direction to the flow direction of the displacement flow.

Claims

1.One-sided open clean room cabin formed by two side walls, a rear wall, a roof and a floor for production or filling devices, in particular for food filling or the like, with an air-conditioning system to achieve a largely particle-free atmosphere in the area of the production and filling device the aid of a low-turbulence displacement flow, characterized in that, to form a horizontal low-turbulence displacement flow, the cabin opening (6) opposite the back wall (2) of the clean booth (1) over the entire surface dimensionally stable than air discharge and the cabin opening (6) as exhaust air opening to the outlet of the clean booth (1 ) supplied air in the surrounding space (21) of the clean booth (1) is formed such that the side walls (7, 8) and the roof (9) are formed dimensionally rigid and that at a cabin wall a with the surrounding space (21) of the clean booth (1 ) related air intake device is provided.

2. Clean room cabin according to claim 1, characterized in that the rear wall ( 2 ) from a suspended filter extending over the rear wall surface ( 3 ), a spaced from this pre-filter ( 5 ) and arranged between suspended filter ( 3 ) and pre-filter ( 5 ) There are fans ( 4 ) by means of which supply air is drawn in from the surrounding space ( 21 ) and introduced into the clean room cabin ( 1 ).

3. clean room cabin according to claim 1 and 2, characterized in that the luminous elements for the cabin lighting as ceiling lights ( 19 ) are integrated in the roof ( 9 ).

4. Clean room cabin according to claim 1 and 2, characterized in that an air-permeable cover ( 16 ) extending over the surface of the rear wall ( 2 ) is arranged in front of the suspended matter filter ( 3 ) at a distance therefrom.

5. Clean room cabin according to claim 4, characterized in that the cover ( 16 ) consists of a perforated plate, wire or plastic fabric.

6. clean room cabin according to claim 1 to 6, characterized in that in front of the rear wall ( 2 ) on the side walls ( 7, 8 ) guide rails ( 12 ) are arranged, in which a splash-proof roller door ( 11 ) is displaceable, the rotating drum ( 22 ) above the rear wall ( 2 ) in or on the roof ( 9 ) is arranged.

7. clean room cabin according to claim 1 and 2, characterized in that the drive motors of the fans ( 4 ) are speed-controllable to form a constant air volume flow with increasing filter resistance.

8. clean room cabin according to claim 1 to 7, characterized in that in the cabin opening-side access area ( 15 ) has a barrier ( 14 ) with clothes racks ( 20 ) to form a controlled access path ( 23 ) to the clean room ( 24 ).

9. clean room cabin according to claims 1 to 8, characterized in that in the side walls ( 7, 8 ) openings ( 25, 26 ) for the supply and removal of goods to be treated on the production or filling machine ( 13 ) in the clean room.

10. Clean room cabin according to claim 1 to 9, characterized in that on at least one side wall ( 7, 8 ) at least one by means of a laminar flow unit ( 18 ) covered magazine and transport device for the production or filling machine ( 13 ) to be supplied means is arranged .

11. Clean room cabin according to claim 10, characterized in that the means guided by the laminar flow unit ( 18 ) can be conveyed through an opening ( 29 ) formed in the relevant side wall to the production or filling machine ( 13 ) opposite to the flow direction of the displacement flow.

12. Clean room cabin according to claim 1 to 11, characterized in that the clean room ( 24 ) is divided in the air flow direction behind the production or filling machine ( 13 ) by means of an air-permeable room divider ( 27 ).

13. Clean room cabin according to claim 12, characterized in that in one of the side walls ( 7, 8 ) an access door ( 10 ) is formed through which the area of the clean room ( 24 ) formed between the room divider ( 27 ) and the rear wall ( 2 ). is walkable.

14. Clean room cabin according to claim 1 to 13, characterized in that the floor ( 28 ) of the clean room cabin ( 1 ) has a slope.

15. Clean room cabin according to claim 1 and 2, characterized in that in front of the suspended matter filter ( 3 ) or between the prefilter ( 1 ) and the fan ( 4 ) with a refrigeration unit connected heat exchanger are arranged.