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EP0497296A2 - Filter-ventilator-arrangement for application in clean rooms - Google Patents

Filter-ventilator-arrangement for application in clean rooms Download PDF

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Publication number
EP0497296A2
EP0497296A2 EP92101413A EP92101413A EP0497296A2 EP 0497296 A2 EP0497296 A2 EP 0497296A2 EP 92101413 A EP92101413 A EP 92101413A EP 92101413 A EP92101413 A EP 92101413A EP 0497296 A2 EP0497296 A2 EP 0497296A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
return air
fan
filter
heat exchanger
ceiling part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP92101413A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0497296B1 (en
EP0497296A3 (en
Inventor
Manfred Dr. Renz
Helmut Bauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meissner and Wurst GmbH and Co
Original Assignee
Meissner and Wurst GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE4103026A external-priority patent/DE4103026C1/de
Priority claimed from DE4133093A external-priority patent/DE4133093A1/en
Application filed by Meissner and Wurst GmbH and Co filed Critical Meissner and Wurst GmbH and Co
Publication of EP0497296A2 publication Critical patent/EP0497296A2/en
Publication of EP0497296A3 publication Critical patent/EP0497296A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0497296B1 publication Critical patent/EP0497296B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 filter fan device for use in clean rooms according to the preamble of claims 1 and 20 respectively.
  • the invention has for its object to design the generic filter-fan device so that it has a high noise insulation, uniform flow distribution and low flow losses with a compact design and has a low energy requirement.
  • the flow space is designed as an annular channel, which, due to its annular design, only has to have a small height.
  • the device according to the invention can be made very compact.
  • With the ring channel a uniform flow distribution and a uniform speed over the filter surface is possible, so that the air can enter the clean room underneath evenly through the filter.
  • As a result of the ring channel only very short flow paths are provided, which also results in low flow losses and, accordingly, only a low energy requirement.
  • the return air sucked in by the fan flows through the heat exchanger before it reaches the fan and emits heat in the process.
  • the return air is sufficiently cooled before entering the clean room, which is located in the area below the filter fan device.
  • the heat exchanger is advantageously arranged in the area of the inlet opening for a return air duct of the device according to the invention. Then the pressure losses are low due to the low flow velocities prevailing here, so that only a low energy requirement of the device is necessary.
  • the filter-fan units according to FIGS. 1 to 6 are characterized by high noise insulation and a uniform flow distribution with a compact design.
  • the units can be used by all clean room users, for example in medicine, in pharmacy, in biotechnology, in electronics and in semiconductor technology.
  • the filter units are particularly suitable for small clean room areas, for subsequent installation of existing clean room areas and for local clean rooms.
  • With the units clean rooms can be modularly and thus flexibly constructed so that the clean room areas can be changed and / or supplemented at any time, for example as a result of technical progress. In this way, extensions, conversions or improvements to the clean room class can be carried out quickly and inexpensively.
  • FIG. 1 shows a clean room 1 which has a floor 2 which is permeable to air. It lies at a distance above an air-impermeable floor 3 which, together with the permeable floor 2, delimits a return air duct 4.
  • a process device 5 is located in the clean room 1.
  • the clean room 1 is delimited at the top by a ceiling 6, which is formed in a grid shape by filters 7 of the filter fan units 8.
  • the filter-fan units 8 are designed as modules which are arranged side by side and one behind the other to form the grid ceiling 6.
  • the individual filter-fan units 8 can advantageously be replaced individually quickly, so that any repairs or maintenance can be carried out easily and quickly.
  • Each unit 8 has at least one fan 9, with which cooling air 10 and return air 25 (FIG. 2) are drawn in and conveyed through the filter 7 into the clean room 1.
  • the filtered air flows at least approximately laminar vertically downwards to the bottom 2, passes through it and is deflected at the lower, closed bottom 3 and flows outwards in the return air duct 4 (cf. arrows in FIG. 1).
  • each filter-fan unit 8 is provided with a cooling air connection 11. 1 shows schematically, several cooling air connections 11 are each connected to a common supply line 12.
  • the filter-fan units 8 which are designed as modules, are each advantageously identical. They will be explained in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the unit 8 has an approximately square outline in the exemplary embodiment, but can also have a rectangular or any other suitable outline.
  • the square or rectangular outline has the advantage that the ceiling of the clean room 1 can be constructed in a grid form from only a few units 8.
  • the unit 8 has an outer wall 13 which is formed from four wall parts 13a to 13d which are placed at right angles to one another. They extend from a support 14 (Fig. 2) upwards.
  • the support 14 can be formed by rails, rods or the like.
  • a horizontal ceiling part 15 is placed on the wall parts 13a to 13d and has the same outline as the unit 8.
  • the ceiling part 15 has an opening 16 into which the fan 9 is inserted. It projects downwards over the ceiling part 15.
  • a further ceiling part 17 is provided, which is parallel to the ceiling part 15 and together with this delimits a return air duct 18.
  • the ceiling part 17 can have the same outline as the ceiling part 15 and is held along its circumference by spacers 19 at a distance from the ceiling part 15.
  • the ceiling part 17 is preferably slightly smaller than the ceiling part 15. This facilitates the intake of the return air.
  • the ceiling part 17 can of course also have a different outline than the ceiling part 15.
  • the spacers 19 are provided with inlet openings (not shown) for the return air.
  • the ceiling part 17 is provided centrally with the cooling air connection 11, which is designed as a connecting piece to which the supply line 12 (FIG. 1) can be connected.
  • the cooling air connection 11 is thus at a distance above the fan 9 (Fig. 2).
  • the cooling air connection 11 advantageously does not protrude into the return air duct 18, but lies flush with the underside of the ceiling part 17.
  • the fan 9 preferably does not protrude into the return air duct 18, but lies flush with the one Ceiling part 17 facing the top of the ceiling part 15.
  • intermediate walls 20a to 20d are provided, which run parallel to the wall parts 13a to 13d and also extend upwards from the support 14. However, they end at a distance from the ceiling part 15 (Fig. 2).
  • the intermediate walls 20a to 20d have the same height and are thicker than the outer wall parts 13a to 13d in the exemplary embodiment.
  • a square annular channel 21 is formed between the intermediate walls 20a to 20d and the outer wall parts 13a to 13d, in which the air sucked in by the fan 9 flows downwards in the direction of the filter 7.
  • inner wall parts 22a to 22d are arranged at a distance from the intermediate walls 20a to 20d, which also extend upwards from the support 14 and parallel to the intermediate walls. They have a lower height than the intermediate walls 20a to 20d (FIG. 2).
  • the inner wall parts 22a to 22d in turn adjoin one another at right angles and, together with the intermediate walls 20a to 20d, delimit a further square annular channel 23 (FIG. 3).
  • the inner wall parts 22a to 22d viewed in plan view, surround the fan 9 at a short distance.
  • the space enclosed by the inner wall parts 22a to 22d is closed by a plate 24 in the direction of the filter 7. 3 shows, the plate 24 fills the interior enclosed by the wall parts 22a to 22d. As shown in FIG. 2, the plate 24 is fastened approximately halfway up the inside of the wall parts 22a to 22d.
  • All wall parts 13a to 13d, 20a to 20d and 22a to 22d are fastened on the support 14, which can be formed by profiled rails or the like. It is also possible to hang the wall parts 13a to 13d, 20a to 20d, 22a to 22d hanging on the ceiling part 15, for example with threaded rods.
  • the filter 7 is provided, which is either part of the unit or a separate component that is connected to the unit during assembly.
  • All wall parts 13a to 13a, 20a to 20d, 22a to 22d consist of sound-absorbing material, such as mineral wool, foams or the like.
  • the ceiling parts 15 and 17 also consist of sound-insulating material. This results in a very high level of noise insulation for the filter-fan unit 8.
  • the plate 24 also advantageously consists of sound-absorbing material. Since the individual walls are composed of wall parts, they can be assembled from prefabricated parts. As a result, only individual wall parts can be replaced if necessary, so that the entire wall does not have to be replaced if only one wall part is damaged or worn.
  • the wall parts 13a to 13d, 20a to 20d and 22a to 22d can also each be formed in one piece.
  • the filter 7 is made of conventional material and can be designed so that it is suitable for clean rooms up to at least class 1.
  • Cooling air is sucked in centrally by the fan 9 via the cooling air connection 11 (FIG. 2).
  • the return air (arrows 25) is drawn in by the fan 9 via the return air duct 18. Since the cooling air 11 is sucked in centrally to the fan 9 and the return air is drawn in transversely thereto, the cooling air is mixed well with the return air 25, as a result of which a rapid temperature compensation is also achieved.
  • the sucked-in air is guided by the fan 9 in the direction of the arrows in FIG. 2 into the ring channels 21 and 23 and is directed vertically downwards to the filter 7 in them. After passing through the filter 7, the cleaned air enters the clean room 1 (FIG. 1).
  • the gradation of the wall parts 13a to 13d, 20a to 20d and 22a to 22d is selected in such a way that a uniform speed is achieved across the filter surface.
  • This filter-fan unit 8 is thus distinguished by a uniform flow distribution with a compact design and high noise insulation.
  • the flow paths from the fan 9 to the filter 7 are extremely short due to the ring channel, so that there are only very small flow losses and therefore only a very low energy requirement.
  • the individual wall parts can be relatively low, so that in addition to the advantage of low flow losses, the unit 8 is also made extremely compact. Since the fan 9 is arranged centrally, there is a uniform flow over the circumference of the ring channels 21 and 23.
  • the filter-fan unit 8 can be suspended from the ceiling or used in a grid ceiling.
  • the units 8 can be used individually as well as modular to clean rooms of any size. Maintenance work on the units 8 only slightly affect clean room operation.
  • the individual filter-fan units 8 can be replaced individually quickly from below or from above.
  • the filter 7 can be changed from below.
  • the fans 9 are accessible from below, but also from above. This allows maintenance work to be carried out on walk-in units without having to shut down the entire clean room 1.
  • small and large clean rooms can be constructed inexpensively.
  • retrofitting with the filter-fan units 8 designed as modules is also possible at low cost. As a result of their compact design, the filter-fan units 8 also have only a low weight, so that simple assembly is possible. In addition, the ceiling load is relatively low.
  • the filter-fan unit 8 has only one ring channel, which is delimited by the outer wall parts 13a to 13d and the inner wall parts 22a to 22d.
  • Such a unit is even more compact and still has all the advantages with regard to high noise insulation, uniform flow distribution and low interference losses. It is sufficient here if only one boundary wall, that is to say the wall parts 13a to 13d or the wall parts 22a to 22d, consist of sound-absorbing material.
  • all wall parts consist of sound-absorbing material, so that very high noise insulation is achieved.
  • the filter-fan unit 8 can also have more than two ring channels.
  • are appropriate more wall parts are provided, which in turn are coordinated in height so that the wall height decreases from the outside inwards. This gradation is again chosen so that a uniform flow velocity of the air over the filter surface is achieved.
  • the units 8 can thus be very easily adapted to the respective applications by merely providing a different number of wall parts. All variants are characterized by the high noise insulation, the uniform flow distribution, the compact design, the low flow loss and the low weight.
  • the units 8 and the wall parts can also have any other suitable outline, for example a round outline.
  • Fig. 4 shows a clean room 1a, which has an air-permeable floor 2a. It lies at a distance above an air-impermeable floor 3a which, together with the permeable floor 2a, delimits a return air duct 4a.
  • a process device 5a is located in the clean room 1a.
  • the clean room 1a is delimited at the top by a ceiling 6a which is formed in a grid-like manner by filters 7a of the filter fan units 8a. They are designed as modules which are arranged side by side and one behind the other to form the grid ceiling 6a.
  • the individual filter fan units 8a can advantageously be replaced individually quickly, so that any repairs or maintenance can be carried out easily and quickly.
  • Each unit 8a has at least one fan 9a with which Return air 25a (FIGS. 4 and 5) is sucked in and conveyed through the filter 7a into the clean room 1a.
  • the filtered air flows at least approximately laminarly vertically downward to the bottom 2a, passes through it and is deflected at the lower, closed bottom 3a and flows outward in the return air duct 4a (see arrow in FIG. 4).
  • the filtered air can of course also flow turbulently through the clean room 1a, also in the embodiment according to FIGS. 1 to 3.
  • the filter-fan units 8a which are designed as modules, are each advantageously identical. They will be explained in detail with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the unit 8a has an approximately square outline, but can also have a rectangular or any other suitable, for example round, outline.
  • the square or rectangular outline shape has the advantage that the ceiling of the clean room 1a can be constructed in a grid form from only a few units 8a.
  • the unit 8a has an outer wall 13a which is formed from four wall parts (not shown) which are placed at right angles to one another. They extend upwards from a support 14a (FIG. 5).
  • the support 14a can be formed by rails, rods or the like.
  • a horizontal ceiling part 15a is placed on the wall parts of the outer wall 13a 'and has the same outline as the unit 8a.
  • the ceiling part 15a has an opening 16a (FIGS. 5 and 6) into which the fan 9a is inserted. It projects downward over the ceiling part 15a.
  • a further ceiling part 17a is provided at a distance above the ceiling part 15a, which lies parallel to the ceiling part 15a and together with this delimits a return air duct 18a.
  • the ceiling part 17a can have the same outline as the ceiling part 15a and is held in the region of its circumference by spacers 19a (FIG. 6) at a distance from the ceiling part 15a.
  • the spacers 19a are provided at the corners of the ceiling part 17a and are preferably formed by upright angle pieces.
  • the spacers 19a can also have any other suitable design.
  • the ceiling part 17a is preferably slightly smaller than the ceiling part 15a. This makes it easier to draw in the return air.
  • the ceiling part 17a can of course also have a different outline than the ceiling part 15a.
  • the fan 9a advantageously does not protrude into the return air duct 18a, but lies flush with the top of the ceiling part 15a facing the ceiling part 17a.
  • an intermediate wall 20a' is provided which runs parallel to the outer wall 13a 'and also extends upwards from the support 14a.
  • the intermediate wall 20a ' is formed when the unit 8a is of an angular design, butting wall parts.
  • the intermediate wall 20a ' ends at a distance from the ceiling part 15a (FIG. 5).
  • the intermediate wall 20a ' has the same height over its circumference and is thicker than the outer wall 13a' in the exemplary embodiment.
  • An annular channel 21a is formed between the intermediate wall 20a 'and the outer wall 13a', in which the air sucked in by the fan 9a flows downwards in the direction of the filter 7a.
  • an inner wall 22a' is arranged at a distance from the intermediate wall 20a ', which likewise extends upwards and parallel from the support 14a extends to the intermediate wall 20a '. It has a lower height than the intermediate wall 20a '(FIG. 5).
  • the inner wall 22a ' is formed by abutting wall parts which, together with the intermediate wall 20a', delimit a further annular channel 23a.
  • the inner wall 22a ′ surrounds the fan 9a at a small distance, as seen in a plan view of the filter-fan unit 8a.
  • the space enclosed by the inner wall 22a ' is closed by a plate 24a in the direction of the filter 7a.
  • the plate 24a fills the interior enclosed by the inner wall 22a '.
  • the plate 24a is attached to the inside of the inner wall 22a 'approximately halfway up.
  • the filter 7a is provided, which is either part of the filter-fan unit 8a or a separate component that is connected to the unit during assembly.
  • all walls 13 ', 20a' and 22a ' are made of sound-absorbing material, such as mineral wool, foam or the like.
  • the ceiling parts 15a and 17a also consist of sound-absorbing material. This results in a very high level of noise insulation for the filter-fan unit 8a.
  • the plate 24a also advantageously consists of sound-absorbing material. Since the individual walls 13a ', 20a' and 22a 'are composed of wall parts, they can be assembled from prefabricated parts. This means that only individual wall parts can be used if required replace so that the entire wall does not have to be replaced if only one part of the wall is damaged or worn. Of course, the wall parts of the walls 13a ', 20a' and 22a 'can also be formed in one piece with one another.
  • the walls of the filter-fan unit 8 do not have to be made of sound-absorbing material. Conventional materials such as sheet metal or the like can be used for the walls.
  • the filter 7a is made of conventional material.
  • the units 8a can thus be used for all classes of clean rooms.
  • the return air 25a is drawn in by the fan 9a via the return air duct 18a.
  • the sucked-in air is guided by the fan 9a in the direction of the arrows in FIG. 5 into the ring channels 21a and 23a and is directed in them vertically downwards to the filter 7a.
  • the cleaned air After passing through the filter 7, the cleaned air enters the clean room 1a (FIG. 4).
  • the gradation of the walls 13a ', 20a' and 22a ' is selected in such a way that a uniform speed is achieved across the filter surface.
  • This filter-fan unit 8a is thus characterized by an even flow distribution with a compact design and high noise insulation.
  • the flow paths from the fan 9a to the filter 7a are extremely short as a result of the ring channels 21a, 23a, so that there are only slight flow losses and thus only a very low energy requirement.
  • the walls can be relatively low, so that, in addition to the advantage of low flow losses, the unit 8a is also made extremely compact. Since the fan 9 is arranged centrally, it results a uniform flow over the circumference of the ring channels 21a and 23a.
  • the return air 25a is sucked in on all sides by the fan 9a into the return air duct 18a.
  • a heat exchanger 27 via which the return air 25a is guided as it enters the return air duct 18a.
  • the heat exchanger 27 is preferably formed by a tube through which cooling medium flows, on which fins extending at intervals from one another and perpendicular to the tube axis are seated.
  • the tube has a connection end 28 (FIG.
  • the heat exchanger 27 can also be arranged at a distance from the inlet openings 26 within the return air duct 18a. In this case, however, higher inflow velocities and thus higher pressure losses occur, which increases the energy requirement of this unit.
  • an inlet opening 26 for the return air can be provided only on one side of the unit 8a, while a closed wall or a reduced free cross section is provided on the remaining sides between the two ceiling parts 15a and 17a.
  • the heat exchanger 27 is provided only on one side of the unit 8a.
  • the return air duct can also be designed such that the return air 25a is not sucked in laterally into the return air duct 18a, but rather that the ceiling part 17a has at least one suction opening for the return air 25a. In this case, these suction openings are advantageously located in the edge region of the ceiling part 17a.
  • the heat exchanger 27 is then arranged so that the return air 25a must flow through the heat exchanger on its way to the fan 9a.
  • the return air 25a When flowing past the heat exchanger 27, the return air 25a gives off heat to the heat exchanger 27 and is cooled accordingly.
  • the degree of cooling of the return air 25a is set by the corresponding temperature of the cooling medium that flows through the heat exchanger.
  • a heat medium can also flow through the heat exchanger 27 if this should be necessary for the particular application of the filter-fan unit 8a.
  • the filter-fan unit 8a has two ring channels 21a and 23a. In the simplest embodiment, only a single ring channel is provided, which is delimited by the outer wall 13a 'and the inner wall 22a'. Such a unit 8a is of extremely compact design and nevertheless has all the advantages with regard to the uniform flow distribution, the low flow losses and the very low energy requirement. If a high level of noise insulation is important, both walls 13a 'and 22a' again consist of sound-absorbing material. With lower requirements with regard to noise insulation, it is sufficient if only one boundary wall 13a 'or 20a' is made of sound-absorbing material.
  • the filter-fan unit 8a can also have more than two ring channels. In this case, correspondingly more walls are provided, the height of which is in turn coordinated with one another in such a way that the wall height decreases from the outside inwards. This gradation is chosen so that a uniform flow velocity of the air over the filter surface is achieved.
  • the units 8a can thus be very easily adapted to the particular application. All variants are characterized by the uniform flow distribution, the compact design, the low flow loss, the low weight and by a very low energy requirement.
  • the cover part 17a can rest on the heat exchanger 27, so that there is no need for separate spacers 19a. So that the heat exchanger 27 can be easily replaced or is easily accessible for maintenance work, the ceiling part 17a is detachably arranged.
  • each heat exchanger 27 has an inlet and an outlet for the cooling or heating medium.

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Abstract

Die Filter-Ventilator-Einrichtung wird in Reinräumen verwendet und hat einen Ventilator (9), dessen Druckseite einem Luftströmungsraum (21, 23) zugewandt ist. Er wird durch einen Ringkanal gebildet, von dessen Begrenzungswänden (13a bis 13d, 20a bis 20d, 22a bis 22d) mindestens eine aus schalldämmendem Material besteht. Die Einrichtung ist kompakt ausgebildet. Der Ringkanal (21, 23) ermöglicht eine gleichförmige Strömungsverteilung und eine gleichförmige Geschwindigkeit über die Fläche der nachgeschalteten Filter, so daß die Luft gleichmäßig durch den Filter in den darunter befindlichen Reinraum eintreten kann. Der Ringkanal (21, 23) ermöglicht sehr kurze Strömungswege, wodurch sich geringe Strömungsverluste und ein geringer Energiebedarf ergeben.

Figure imgaf001
The filter fan device is used in clean rooms and has a fan (9), the pressure side of which faces an air flow space (21, 23). It is formed by an annular channel, the boundary walls (13a to 13d, 20a to 20d, 22a to 22d) of which at least one consists of sound-absorbing material. The device is compact. The ring channel (21, 23) enables a uniform flow distribution and a uniform speed over the surface of the downstream filter, so that the air can enter the clean room underneath evenly through the filter. The ring channel (21, 23) enables very short flow paths, which results in low flow losses and a low energy requirement.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft eine Filter-Ventilator-Einrichtung zur Verwendung bei Reinräumen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 20.20. The invention relates to a filter fan device for use in clean rooms according to the preamble of claims 1 and 20 respectively.

Es ist bekannt, die Filter-Ventilator-Einrichtung zusammen mit dem Reinraum als Einheit auszubilden. Nahe einer Seitenwand dieser Einheit befindet sich der Ventilator, mit dem die Kühlluft angesaugt und in den Luftströmungsraum gefördert wird. Er erstreckt sich vom Ventilator aus horizontal bis zur gegenüberliegenden Wand, hat dort eine 180°-Umlenkung und wird durch das mit Abstand unterhalb der unteren Begrenzungswand liegende Filter nach unten begrenzt. Infolge dieser Ausbildung ergeben sich für die Luft große Strömungswege, die zu entsprechend hohen Strömungsverlusten und damit zu entsprechend hohem Energiebedarf führen. Infolge dieser Luftführung ist auch eine gleichförmige Strömungsverteilung über die Filterfläche nur sehr schwierig zu erreichen. Außerdem hat diese Einrichtung einen verhältnismäßig hohen Schalldruckpegel.It is known to design the filter-fan device together with the clean room as a unit. The fan with which the cooling air is drawn in and conveyed into the air flow space is located near a side wall of this unit. It extends horizontally from the fan to the opposite wall, has a 180 ° deflection there and is limited by the filter located below the lower boundary wall. As a result of this design, there are large flow paths for the air, which lead to correspondingly high flow losses and thus to a correspondingly high energy requirement. As a result of this air flow, it is also very difficult to achieve a uniform flow distribution over the filter surface. In addition, this device has a relatively high sound pressure level.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Filter-Ventilator-Einrichtung so auszubilden, daß sie bei kompakter Ausbildung eine hohe Geräuschdämmung, eine gleichförmige Strömungsverteilung sowie geringe Strömungsverluste und einen geringen Energiebedarf hat.The invention has for its object to design the generic filter-fan device so that it has a high noise insulation, uniform flow distribution and low flow losses with a compact design and has a low energy requirement.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Filter-Ventilator-Einrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 20 gelöst.This object is achieved in the generic filter-fan device according to the invention with the characterizing features of claims 1 and 20, respectively.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Anspruch 1 ist der Strömungsraum als Ringkanal ausgebildet, der infolge seiner ringförmigen Ausbildung nur geringe Höhe haben muß. Dadurch kann die erfindungsgemäße Einrichtung sehr kompakt ausgebildet werden. Mit dem Ringkanal ist eine gleichförmige Strömungsverteilung sowie eine gleichförmige Geschwindigkeit über die Filterfläche möglich, so daß die Luft gleichmäßig durch den Filter in den darunter befindlichen Reinraum eintreten kann. Infolge des Ringkanales sind auch nur sehr kurze Strömungswege vorgesehen, wodurch sich auch geringe Strömungsverluste und dementsprechend auch nur ein geringer Energiebedarf ergeben.In the device according to the invention according to claim 1, the flow space is designed as an annular channel, which, due to its annular design, only has to have a small height. As a result, the device according to the invention can be made very compact. With the ring channel, a uniform flow distribution and a uniform speed over the filter surface is possible, so that the air can enter the clean room underneath evenly through the filter. As a result of the ring channel, only very short flow paths are provided, which also results in low flow losses and, accordingly, only a low energy requirement.

Bei der erfindungsgemäßen Filter-Ventilator-Einrichtung nach Anspruch 20 strömt die vom Ventilator angesaugte Rückluft, bevor sie den Ventilator erreicht, über den Wärmetauscher und gibt hierbei Wärme ab. Dadurch wird die Rückluft vor dem Eintritt in den Reinraum, der sich im Bereich unterhalb der Filter-Ventilator-Einrichtung befindet, in ausreichendem Maße gekühlt. Vorteilhaft ist der Wärmetauscher im Bereich der Eintrittsöffnung für eine Rückluftführung der erfindungsgemäßen Einrichtung angeordnet. Dann sind die Druckverluste aufgrund der hier herrschenden geringen Anströmgeschwindigkeiten gering, so daß nur ein geringer Energiebedarf der Einrichtung nötig ist.In the filter-fan device according to the invention, the return air sucked in by the fan flows through the heat exchanger before it reaches the fan and emits heat in the process. As a result, the return air is sufficiently cooled before entering the clean room, which is located in the area below the filter fan device. The heat exchanger is advantageously arranged in the area of the inlet opening for a return air duct of the device according to the invention. Then the pressure losses are low due to the low flow velocities prevailing here, so that only a low energy requirement of the device is necessary.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichungen.Further features of the invention result from the further claims, the description and the drawings.

Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1
in schematischer Darstellung einen Reinraum mit erfindungsgemäßen Filter-Ventilator-Einheiten,
Fig. 2
im Schnitt eine erfindungsgemäße Filter-Ventilator-Einheit,
Fig. 3
einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4
in schematischer Darstellung einen Reinraum mit einer zweiten Ausführungsform von erfindungsgemäßen Filter-Ventilator-Einheiten,
Fig. 5
in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Filter-Ventilator-Einheit gemäß Fig. 4,
Fig. 6
einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5.
The invention is explained in more detail using two exemplary embodiments shown in the drawings. Show it
Fig. 1
a schematic representation of a clean room with filter-fan units according to the invention,
Fig. 2
on average a filter-fan unit according to the invention,
Fig. 3
2 shows a section along the line III-III in FIG. 2,
Fig. 4
a schematic representation of a clean room with a second embodiment of filter-fan units according to the invention,
Fig. 5
4 shows an enlarged view of a section through the filter-fan unit according to the invention,
Fig. 6
a section along the line VI-VI in Fig. 5th

Die Filter-Ventilator-Einheiten nach den Fig. 1 bis 6 zeichnen sich durch eine hohe Geräuschdämmung und eine gleichförmige Strömungsverteilung bei kompakter Bauweise aus. Die Einheiten können bei allen Reinraumanwendern eingesetzt werden, z.B. in der Medizin, in der Pharmazie, in der Biotechnik, in der Elektronik und in der Halbleitertechnik. Die Filtereinheiten eignen sich insbesondere für kleine Reinraumbereiche, für eine Nachinstallation schon vorhandener Reinraumbereiche und für lokale Reinräume. Mit den Einheiten lassen sich Reinräume modular und damit flexibel aufbauen, so daß die Reinraumbereiche jederzeit, beispielsweise infolge des technischen Fortschritts, geändert und/oder ergänzt werden können. Auf diese Weise lassen sich schnell und kostengünstig Erweiterungen, Umbauten oder Verbesserungen der Reinraumklasse durchführen.The filter-fan units according to FIGS. 1 to 6 are characterized by high noise insulation and a uniform flow distribution with a compact design. The units can be used by all clean room users, for example in medicine, in pharmacy, in biotechnology, in electronics and in semiconductor technology. The filter units are particularly suitable for small clean room areas, for subsequent installation of existing clean room areas and for local clean rooms. With the units clean rooms can be modularly and thus flexibly constructed so that the clean room areas can be changed and / or supplemented at any time, for example as a result of technical progress. In this way, extensions, conversions or improvements to the clean room class can be carried out quickly and inexpensively.

Fig. 1 zeigt einen Reinraum 1, der einen für Luft durchlässigen Boden 2 aufweist. Er liegt mit Abstand oberhalb eines luftundurchlässigen Bodens 3, der zusammen mit dem durchlässigen Boden 2 eine Rückluftführung 4 begrenzt. Im Reinraum 1 befindet sich ein Prozeßgerät 5. Der Reinraum 1 ist nach oben durch eine Decke 6 begrenzt, die rasterförmig von Filtern 7 der Filter-Ventilator-Einheiten 8 gebildet ist. Die Filter-Ventilator-Einheiten 8 sind als Module ausgebildet, die neben- und hintereinander zur Bildung der Rasterdecke 6 angeordnet werden. Die einzelnen Filter-Ventilator-Einheiten 8 lassen sich vorteilhaft einzeln schnell auswechseln, so daß evtl. Reparaturen oder Wartungen einfach und schnell durchgeführt werden können.1 shows a clean room 1 which has a floor 2 which is permeable to air. It lies at a distance above an air-impermeable floor 3 which, together with the permeable floor 2, delimits a return air duct 4. A process device 5 is located in the clean room 1. The clean room 1 is delimited at the top by a ceiling 6, which is formed in a grid shape by filters 7 of the filter fan units 8. The filter-fan units 8 are designed as modules which are arranged side by side and one behind the other to form the grid ceiling 6. The individual filter-fan units 8 can advantageously be replaced individually quickly, so that any repairs or maintenance can be carried out easily and quickly.

Jede Einheit 8 hat jeweils mindestens einen Ventilator 9, mit dem Kühlluft 10 und Rückluft 25 (Fig. 2) angesaugt und durch das Filter 7 in den Reinraum 1 gefördert wird. Die gefilterte Luft strömt zumindest annähernd laminar senkrecht nach unten zum Boden 2, tritt durch ihn hindurch und wird am unteren, geschlossenen Boden 3 umgelenkt und strömt in der Rückluftführung 4 nach außen (vgl. Pfeile in Fig. 1). Für die Kühlluftzuführung ist jede Filter-Ventilator-Einheit 8 mit einem Kühlluftanschluß 11 versehen. Wie Fig. 1 schematisch zeigt, sind mehrere Kühlluftanschlüsse 11 jeweils an eine gemeinsame Zuführleitung 12 angeschlossen.Each unit 8 has at least one fan 9, with which cooling air 10 and return air 25 (FIG. 2) are drawn in and conveyed through the filter 7 into the clean room 1. The filtered air flows at least approximately laminar vertically downwards to the bottom 2, passes through it and is deflected at the lower, closed bottom 3 and flows outwards in the return air duct 4 (cf. arrows in FIG. 1). For the supply of cooling air, each filter-fan unit 8 is provided with a cooling air connection 11. 1 shows schematically, several cooling air connections 11 are each connected to a common supply line 12.

Vorteilhaft sind die als Module ausgebildeten Filter-Ventilator-Einheiten 8 jeweils gleich ausgebildet. Sie sollen anhand der Fig. 2 und 3 im einzelnen erläutert werden. Die Einheit 8 hat im Ausführungsbeispiel etwa quadratischen Umriß, kann aber auch rechteckigen oder jeden anderen geeigneten Umriß haben. Der quadratische bzw. rechteckige Umriß hat den Vorteil, daß die Decke des Reinraumes 1 rasterförmig aus nur wenigen Einheiten 8 aufgebaut werden kann.The filter-fan units 8, which are designed as modules, are each advantageously identical. They will be explained in detail with reference to FIGS. 2 and 3. The unit 8 has an approximately square outline in the exemplary embodiment, but can also have a rectangular or any other suitable outline. The square or rectangular outline has the advantage that the ceiling of the clean room 1 can be constructed in a grid form from only a few units 8.

Die Einheit 8 hat eine Außenwand 13, die aus vier rechtwinklig aneinandergesetzten Wandteilen 13a bis 13d gebildet wird. Sie erstrecken sich von einer Auflage 14 (Fig. 2) aufwärts. Die Auflage 14 kann durch Profilschienen, Stangen oder dgl. gebildet sein. Auf die Wandteile 13a bis 13d ist ein horizontales Deckenteil 15 aufgesetzt, das gleichen Umriß hat wie die Einheit 8. Mittig weist das Deckenteil 15 eine Öffnung 16 auf, in die der Ventilator 9 eingesetzt ist. Er ragt nach unten über das Deckenteil 15. Mit Abstand oberhalb des Deckenteiles 15 ist ein weiteres Deckenteil 17 vorgesehen, das parallel zum Deckenteil 15 liegt und mit diesem zusammen eine Rückluftführung 18 begrenzt. Das Deckenteil 17 kann gleichen Umriß wie das Deckenteil 15 haben und ist längs seines Umfanges durch Abstandhalter 19 auf Abstand zum Deckenteil 15 gehalten. Bevorzugt ist das Deckenteil 17 geringfügig kleiner als das Deckenteil 15. Dadurch wird die Ansaugung der Rückluft erleichtert. Das Deckenteil 17 kann selbstverständlich auch anderen Umriß haben als das Deckenteil 15. Die Abstandhalter 19 sind mit (nicht dargestellten) Eintrittsöffnungen für die Rückluft versehen. Das Deckenteil 17 ist zentrisch mit dem Kühlluftanschluß 11 versehen, der als Anschlußstutzen ausgebildet ist, an den die Zuführleitung 12 (Fig. 1) angeschlossen werden kann. Der Kühlluftanschluß 11 befindet sich somit mit Abstand oberhalb des Ventilators 9 (Fig. 2). Um die Strömungsverhältnisse in der Rückluftführung 18 nicht zu beeinträchtigen, ragt der Kühlluftanschluß 11 vorteilhaft nicht in die Rückluftführung 18, sondern liegt bündig mit der Unterseite des Deckenteils 17. Ebenso ragt der Ventilator 9 vorzugsweise nicht in die Rückluftführung 18, sondern liegt bündig mit der dem Deckenteil 17 zugewandten Oberseite des Deckenteils 15.The unit 8 has an outer wall 13 which is formed from four wall parts 13a to 13d which are placed at right angles to one another. They extend from a support 14 (Fig. 2) upwards. The support 14 can be formed by rails, rods or the like. A horizontal ceiling part 15 is placed on the wall parts 13a to 13d and has the same outline as the unit 8. In the middle, the ceiling part 15 has an opening 16 into which the fan 9 is inserted. It projects downwards over the ceiling part 15. At a distance above the ceiling part 15, a further ceiling part 17 is provided, which is parallel to the ceiling part 15 and together with this delimits a return air duct 18. The ceiling part 17 can have the same outline as the ceiling part 15 and is held along its circumference by spacers 19 at a distance from the ceiling part 15. The ceiling part 17 is preferably slightly smaller than the ceiling part 15. This facilitates the intake of the return air. The ceiling part 17 can of course also have a different outline than the ceiling part 15. The spacers 19 are provided with inlet openings (not shown) for the return air. The ceiling part 17 is provided centrally with the cooling air connection 11, which is designed as a connecting piece to which the supply line 12 (FIG. 1) can be connected. The cooling air connection 11 is thus at a distance above the fan 9 (Fig. 2). In order not to impair the flow conditions in the return air duct 18, the cooling air connection 11 advantageously does not protrude into the return air duct 18, but lies flush with the underside of the ceiling part 17. Likewise, the fan 9 preferably does not protrude into the return air duct 18, but lies flush with the one Ceiling part 17 facing the top of the ceiling part 15.

Mit Abstand zu den äußeren Wandteilen 13a bis 13d sind Zwischenwände 20a bis 20d vorgesehen, die parallel zu den Wandteilen 13a bis 13d verlaufen und sich von der Auflage 14 aus ebenfalls aufwärts erstrecken. Sie enden jedoch mit Abstand vom Deckenteil 15 (Fig. 2). Die Zwischenwände 20a bis 20d haben gleiche Höhe und sind im Ausführungsbeispiel dicker als die äußeren Wandteile 13a bis 13d. Zwischen den Zwischenwänden 20a bis 20d und den äußeren Wandteilen 13a bis 13d wird ein viereckiger Ringkanal 21 gebildet, in dem die vom Ventilator 9 angesaugte Luft nach unten in Richtung auf den Filter 7 strömt.At a distance from the outer wall parts 13a to 13d, intermediate walls 20a to 20d are provided, which run parallel to the wall parts 13a to 13d and also extend upwards from the support 14. However, they end at a distance from the ceiling part 15 (Fig. 2). The intermediate walls 20a to 20d have the same height and are thicker than the outer wall parts 13a to 13d in the exemplary embodiment. A square annular channel 21 is formed between the intermediate walls 20a to 20d and the outer wall parts 13a to 13d, in which the air sucked in by the fan 9 flows downwards in the direction of the filter 7.

Auf der von den äußeren Wandteilen 13a bis 13d abgewandten Seite sind mit Abstand zu den Zwischenwänden 20a bis 20d innere Wandteile 22a bis 22d angeordnet, die sich ebenfalls von der Auflage 14 aus aufwärts und parallel zu den Zwischenwänden erstrecken. Sie haben geringere Höhe als die Zwischenwände 20a bis 20d (Fig. 2). Die inneren Wandteile 22a bis 22d schließen wiederum rechtwinklig aneinander und begrenzen zusammen mit den Zwischenwänden 20a bis 20d einen weiteren viereckigen Ringkanal 23 (Fig. 3). Wie sich aus Fig. 2 ergibt, umgeben die inneren Wandteile 22a bis 22d, in Draufsicht gesehen, den Ventilator 9 mit geringem Abstand.On the side facing away from the outer wall parts 13a to 13d, inner wall parts 22a to 22d are arranged at a distance from the intermediate walls 20a to 20d, which also extend upwards from the support 14 and parallel to the intermediate walls. They have a lower height than the intermediate walls 20a to 20d (FIG. 2). The inner wall parts 22a to 22d in turn adjoin one another at right angles and, together with the intermediate walls 20a to 20d, delimit a further square annular channel 23 (FIG. 3). As can be seen from FIG. 2, the inner wall parts 22a to 22d, viewed in plan view, surround the fan 9 at a short distance.

Der von den inneren Wandteilen 22a bis 22d umschlossene Raum ist durch eine Platte 24 in Richtung auf den Filter 7 verschlossen. Wie Fig. 3 zeigt, füllt die Platte 24 den von den Wandteilen 22a bis 22d umschlossenen Innenraum aus. Wie Fig. 2 zeigt, ist die Platte 24 etwa in halber Höhe an den Innenseiten der Wandteile 22a bis 22d befestigt.The space enclosed by the inner wall parts 22a to 22d is closed by a plate 24 in the direction of the filter 7. 3 shows, the plate 24 fills the interior enclosed by the wall parts 22a to 22d. As shown in FIG. 2, the plate 24 is fastened approximately halfway up the inside of the wall parts 22a to 22d.

Sämtliche Wandteile 13a bis 13d, 20a bis 20d und 22a bis 22d sind auf der Auflage 14 befestigt, die durch Profilschienen oder dgl. gebildet sein kann. Es ist auch möglich, die Wandteile 13a bis 13d, 20a bis 20d, 22a bis 22d hängend am Deckenteil 15 zu befestigen, beispielsweise mit Gewindestangen.All wall parts 13a to 13d, 20a to 20d and 22a to 22d are fastened on the support 14, which can be formed by profiled rails or the like. It is also possible to hang the wall parts 13a to 13d, 20a to 20d, 22a to 22d hanging on the ceiling part 15, for example with threaded rods.

Mit Abstand unterhalb der Wandteile 13a bis 13d, 20a bis 20d und 22a bis 22d ist das Filter 7 vorgesehen, das entweder Bestandteil der Einheit ist oder ein gesondertes Bauteil ist, das bei der Montage mit der Einheit verbunden wird.At a distance below the wall parts 13a to 13d, 20a to 20d and 22a to 22d, the filter 7 is provided, which is either part of the unit or a separate component that is connected to the unit during assembly.

Sämtliche Wandteile 13a bis 13a, 20a bis 20d, 22a bis 22d bestehen aus schalldämmendem Material, wie Mineralwolle, Schaumstoffe oder dgl. Vorteilhaft bestehen auch die Deckenteile 15 und 17 aus schalldämmendem Material. Dadurch ergibt sich eine sehr hohe Geräuschdämmung der Filter-Ventilator-Einheit 8. Vorteilhaft besteht auch die Platte 24 aus schalldämmendem Material. Da die einzelnen Wände aus Wandteilen zusammengesetzt sind, können sie aus vorgefertigten Teilen zusammengebaut werden. Dadurch lassen sich bei Bedarf auch nur einzelne Wandteile auswechseln, so daß nicht die gesamte Wand bei Beschädigung oder Verschleiß nur eines Wandteiles ausgewechselt werden muß. Selbstverständlich können die Wandteile 13a bis 13d, 20a bis 20d und 22a bis 22d jeweils auch einteilig miteinander ausgebildet sein.All wall parts 13a to 13a, 20a to 20d, 22a to 22d consist of sound-absorbing material, such as mineral wool, foams or the like. Advantageously, the ceiling parts 15 and 17 also consist of sound-insulating material. This results in a very high level of noise insulation for the filter-fan unit 8. The plate 24 also advantageously consists of sound-absorbing material. Since the individual walls are composed of wall parts, they can be assembled from prefabricated parts. As a result, only individual wall parts can be replaced if necessary, so that the entire wall does not have to be replaced if only one wall part is damaged or worn. Of course, the wall parts 13a to 13d, 20a to 20d and 22a to 22d can also each be formed in one piece.

Der Filter 7 besteht aus herkömmlichem Material und kann so ausgebildet sein, daß er für Reinräume bis wenigstens Klasse 1 geeignet ist.The filter 7 is made of conventional material and can be designed so that it is suitable for clean rooms up to at least class 1.

Vom Ventilator 9 wird über den Kühlluftanschluß 11 Kühlluft zentrisch angesaugt (Fig. 2). Gleichzeitig wird über die Rückluftführung 18 die Rückluft (Pfeile 25) vom Ventilator 9 angesaugt. Da die Kühlluft 11 zentrisch zum Ventilator 9 und die Rückluft quer dazu angesaugt wird, wird die Kühlluft gut mit der Rückluft 25 vermischt, wodurch auch ein schneller Temperaturausgleich erreicht wird. Die angesaugte Luft wird vom Ventilator 9 in Richtung der Pfeile in Fig. 2 in die Ringkanäle 21 und 23 geleitet und in ihnen senkrecht nach unten zum Filter 7 gelenkt. Nach dem Durchtritt durch den Filter 7 gelangt die gereinigte Luft in den Reinraum 1 (Fig. 1). Die Abstufung der Wandteile 13a bis 13d, 20a bis 20d und 22a bis 22d nach innen ist so gewählt, daß eine gleichförmige Geschwindigkeit über die Filterfläche erreicht wird. Somit zeichnet sich diese Filter-Ventilator-Einheit 8 durch eine gleichmäßige Strömungsverteilung bei kompakter Bauweise und hoher Geräuschdämmung aus. Die Strömungswege vom Ventilator 9 zum Filter 7 sind infolge des Ringkanales äußerst kurz, so daß sich nur sehr geringe Strömungsverluste und damit auch nur ein sehr geringer Energiebedarf ergeben. Infolge der Ringkanäle 21, 23 können die einzelnen Wandteile verhältnismäßig niedrig sein, so daß außer dem Vorteil der geringen Strömungsverluste auch eine äußerst kompakte Ausbildung der Einheit 8 erreicht wird. Da der Ventilator 9 zentrisch angeordnet ist, ergibt sich über den Umfang der Ringkanäle 21 und 23 eine gleichmäßige Strömung.Cooling air is sucked in centrally by the fan 9 via the cooling air connection 11 (FIG. 2). At the same time, the return air (arrows 25) is drawn in by the fan 9 via the return air duct 18. Since the cooling air 11 is sucked in centrally to the fan 9 and the return air is drawn in transversely thereto, the cooling air is mixed well with the return air 25, as a result of which a rapid temperature compensation is also achieved. The sucked-in air is guided by the fan 9 in the direction of the arrows in FIG. 2 into the ring channels 21 and 23 and is directed vertically downwards to the filter 7 in them. After passing through the filter 7, the cleaned air enters the clean room 1 (FIG. 1). The gradation of the wall parts 13a to 13d, 20a to 20d and 22a to 22d is selected in such a way that a uniform speed is achieved across the filter surface. This filter-fan unit 8 is thus distinguished by a uniform flow distribution with a compact design and high noise insulation. The flow paths from the fan 9 to the filter 7 are extremely short due to the ring channel, so that there are only very small flow losses and therefore only a very low energy requirement. As a result of the annular channels 21, 23, the individual wall parts can be relatively low, so that in addition to the advantage of low flow losses, the unit 8 is also made extremely compact. Since the fan 9 is arranged centrally, there is a uniform flow over the circumference of the ring channels 21 and 23.

Die Filter-Ventilator-Einheit 8 kann an der Decke abgehängt oder in eine Rasterdecke eingesetzt werden. Die Einheiten 8 lassen sich sowohl einzeln einsetzen als auch modular zu Reinräumen beliebiger Größe zusammenfügen. Wartungsarbeiten an den Einheiten 8 beeinträchtigen den Reinraumbetrieb nur geringfügig. Die einzelnen Filter-Ventilator-Einheiten 8 können einzeln schnell von unten oder von oben ausgewechselt werden. Der Wechsel der Filter 7 ist von unten möglich. Die Ventilatoren 9 sind von unten, aber auch von oben zugänglich. Dadurch können über begehbare Einheiten Wartungsarbeiten durchgeführt werden, ohne den gesamten Reinraum 1 stillzulegen. Mit den einzelnen Einheiten 8 können kleinere und große Reinräume kostengünstig aufgebaut werden. Insbesondere sind auch Nachrüstungen mit den als Moduln ausgebildeten Filter-Ventilator-Einheiten 8 kostengünstig möglich. Infolge ihrer kompakten Ausbildung haben die Filter-Ventilator-Einheiten 8 auch nur geringes Gewicht, so daß eine einfache Montage möglich ist. Zudem ist die Deckenbelastung verhältnismäßig gering.The filter-fan unit 8 can be suspended from the ceiling or used in a grid ceiling. The units 8 can be used individually as well as modular to clean rooms of any size. Maintenance work on the units 8 only slightly affect clean room operation. The individual filter-fan units 8 can be replaced individually quickly from below or from above. The filter 7 can be changed from below. The fans 9 are accessible from below, but also from above. This allows maintenance work to be carried out on walk-in units without having to shut down the entire clean room 1. With the individual units 8, small and large clean rooms can be constructed inexpensively. In particular, retrofitting with the filter-fan units 8 designed as modules is also possible at low cost. As a result of their compact design, the filter-fan units 8 also have only a low weight, so that simple assembly is possible. In addition, the ceiling load is relatively low.

Bei der einfachsten Ausführung hat die Filter-Ventilator-Einheit 8 nur einen Ringkanal, der von den äußeren Wandteilen 13a bis 13d und den inneren Wandteilen 22a bis 22d begrenzt wird. Eine solche Einheit ist noch kompakter ausgebildet und weist dennoch alle Vorteile hinsichtlich der hohen Geräuschdämmung, der gleichförmigen Strömungsverteilung und der geringen Störmungsverluste auf. Hierbei reicht es aus, wenn nur die eine Begrenzungswand, also die Wandteile 13a bis 13d oder die Wandteile 22a bis 22d, aus schalldämmendem Material bestehen. Vorteilhaft bestehen aber sämtliche Wandteile aus schalldämmendem Material, so daß eine sehr hohe Geräuschdämmung erzielt wird.In the simplest embodiment, the filter-fan unit 8 has only one ring channel, which is delimited by the outer wall parts 13a to 13d and the inner wall parts 22a to 22d. Such a unit is even more compact and still has all the advantages with regard to high noise insulation, uniform flow distribution and low interference losses. It is sufficient here if only one boundary wall, that is to say the wall parts 13a to 13d or the wall parts 22a to 22d, consist of sound-absorbing material. Advantageously, however, all wall parts consist of sound-absorbing material, so that very high noise insulation is achieved.

Bei einer anderen (nicht dargestellten) Ausführungsform kann die Filter-Ventilator-Einheit 8 auch mehr als zwei Ringkanäle aufweisen. In diesem Falle sind entsprechend mehr Wandteile vorgesehen, die wiederum in ihrer Höhe so aufeinander abgestimmt sind, daß von außen nach innen die Wandhöhe abnimmt. Diese Abstufung wird wiederum so gewählt, daß eine gleichförmige Strömungsgeschwindigkeit der Luft über die Filterfläche erreicht wird.In another embodiment (not shown), the filter-fan unit 8 can also have more than two ring channels. In this case, are appropriate more wall parts are provided, which in turn are coordinated in height so that the wall height decreases from the outside inwards. This gradation is again chosen so that a uniform flow velocity of the air over the filter surface is achieved.

Die Einheiten 8 lassen sich somit sehr einfach an die jeweiligen Einsatzfälle anpassen, indem lediglich eine unterschiedliche Zahl von Wandteilen vorgesehen wird. Alle Varianten zeichnen sich durch die hohe Geräuschdämmung, die gleichförmige Strömungsverteilung, die kompakte Bauweise, den geringen Strömungsverlust und durch das geringe Gewicht aus.The units 8 can thus be very easily adapted to the respective applications by merely providing a different number of wall parts. All variants are characterized by the high noise insulation, the uniform flow distribution, the compact design, the low flow loss and the low weight.

Anstelle der viereckigen Querschnittsausbildung können die Einheiten 8 und die Wandteile auch jeden anderen geeigneten Umriß haben, beispielsweise runden Umriß.Instead of the quadrangular cross-sectional configuration, the units 8 and the wall parts can also have any other suitable outline, for example a round outline.

Fig. 4 zeigt einen Reinraum 1a, der einen für Luft durchlässigen Boden 2a aufweist. Er liegt mit Abstand oberhalb eines luftundurchlässigen Bodens 3a, der zusammen mit dem durchlässigen Boden 2a eine Rückluftführung 4a begrenzt. Im Reinraum 1a befindet sich ein Prozeßgerät 5a. Der Reinraum 1a ist nach oben durch eine Decke 6a begrenzt, die rasterförmig von Filtern 7a der Filter-Ventilator-Einheiten 8a gebildet ist. Sie sind als Module ausgebildet, die neben- und hintereinander zur Bildung der Rasterdecke 6a angeordnet werden. Die einzelnen Filter-Ventilator-Einheiten 8a lassen sich vorteilhaft einzeln schnell auswechseln, so daß evtl. Reparaturen oder Wartungen einfach und schnell durchgeführt werden können.Fig. 4 shows a clean room 1a, which has an air-permeable floor 2a. It lies at a distance above an air-impermeable floor 3a which, together with the permeable floor 2a, delimits a return air duct 4a. A process device 5a is located in the clean room 1a. The clean room 1a is delimited at the top by a ceiling 6a which is formed in a grid-like manner by filters 7a of the filter fan units 8a. They are designed as modules which are arranged side by side and one behind the other to form the grid ceiling 6a. The individual filter fan units 8a can advantageously be replaced individually quickly, so that any repairs or maintenance can be carried out easily and quickly.

Jede Einheit 8a hat mindestens einen Ventilator 9a, mit dem Rückluft 25a (Fig. 4 und 5) angesaugt und durch das Filter 7a in den Reinraum 1a gefördert wird. Die gefilterte Luft strömt im dargestellten Ausführungsbeispiel zumindest annähernd laminar senkrecht nach unten zum Boden 2a, tritt durch ihn hindurch und wird am unteren, geschlossenen Boden 3a umgelenkt und strömt in der Rückluftführung 4a nach außen (vgl. Pfeil in Fig. 4). Die gefilterte Luft kann selbstverständlich, auch beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3, auch turbulent durch den Reinraum 1a strömen.Each unit 8a has at least one fan 9a with which Return air 25a (FIGS. 4 and 5) is sucked in and conveyed through the filter 7a into the clean room 1a. In the exemplary embodiment shown, the filtered air flows at least approximately laminarly vertically downward to the bottom 2a, passes through it and is deflected at the lower, closed bottom 3a and flows outward in the return air duct 4a (see arrow in FIG. 4). The filtered air can of course also flow turbulently through the clean room 1a, also in the embodiment according to FIGS. 1 to 3.

Vorteilhaft sind die als Module ausgebildeten Filter-Ventilator-Einheiten 8a jeweils gleich ausgebildet. Sie sollen anhand der Fig. 5 und 6 im einzelnen erläutert werden. Die Einheit 8a hat im Ausführungsbeispiel etwa quadratischen Umriß, kann aber auch rechteckigen oder jeden anderen geeigneten, beispielsweise runden Umriß haben. Die quadratische bzw. rechteckige Umrißform hat den Vorteil, daß die Decke des Reinraumes 1a rasterförmig aus nur wenigen Einheiten 8a aufgebaut werden kann.The filter-fan units 8a, which are designed as modules, are each advantageously identical. They will be explained in detail with reference to FIGS. 5 and 6. In the exemplary embodiment, the unit 8a has an approximately square outline, but can also have a rectangular or any other suitable, for example round, outline. The square or rectangular outline shape has the advantage that the ceiling of the clean room 1a can be constructed in a grid form from only a few units 8a.

Die Einheit 8a hat eine Außenwand 13a, die aus vier rechtwinklig aneinandergesetzten (nicht dargestellten) Wandteilen gebildet wird. Sie erstrecken sich von einer Auflage 14a (Fig. 5) aus aufwärts. Die Auflage 14a kann durch Profilschienen, Stangen oder dgl. gebildet sein. Auf die Wandteile der Außenwand 13a' ist ein horizontales Deckenteil 15a aufgesetzt, das gleichen Umriß hat wie die Einheit 8a. Mittig weist das Deckenteil 15a eine Öffnung 16a auf (Fig. 5 und 6), in die der Ventilator 9a eingesetzt ist. Er ragt nach unten über das Deckenteil 15a. Mit Abstand oberhalb des Deckenteils 15a ist ein weiteres Deckenteil 17a vorgesehen, das parallel zum Deckenteil 15a liegt und mit diesem zusammen eine Rückluftführung 18a begrenzt. Das Deckenteil 17a kann gleichen Umriß wie das Deckenteil 15a haben und ist im Bereich seines Umfanges durch Abstandhalter 19a (Fig. 6) auf Abstand zum Deckenteil 15a gehalten. Bei rechteckigem Umriß der Einheiten 8a sind die Abstandhalter 19a an den Ecken des Deckenteiles 17a vorgesehen und vorzugsweise durch hochkant stehende Winkelstücke gebildet. Selbstverständlich können die Abstandhalter 19a auch jede andere geeignete Ausbildung haben. Bevorzugt ist das Deckenteil 17a geringfügig kleiner als das Deckenteil 15a. Dadurch wird die Ansaugung der Rückluft erleichert. Das Deckenteil 17a kann selbstverständlich auch anderen Umriß haben als das Deckenteil 15a.The unit 8a has an outer wall 13a which is formed from four wall parts (not shown) which are placed at right angles to one another. They extend upwards from a support 14a (FIG. 5). The support 14a can be formed by rails, rods or the like. A horizontal ceiling part 15a is placed on the wall parts of the outer wall 13a 'and has the same outline as the unit 8a. In the middle, the ceiling part 15a has an opening 16a (FIGS. 5 and 6) into which the fan 9a is inserted. It projects downward over the ceiling part 15a. A further ceiling part 17a is provided at a distance above the ceiling part 15a, which lies parallel to the ceiling part 15a and together with this delimits a return air duct 18a. The ceiling part 17a can have the same outline as the ceiling part 15a and is held in the region of its circumference by spacers 19a (FIG. 6) at a distance from the ceiling part 15a. In the case of a rectangular outline of the units 8a, the spacers 19a are provided at the corners of the ceiling part 17a and are preferably formed by upright angle pieces. Of course, the spacers 19a can also have any other suitable design. The ceiling part 17a is preferably slightly smaller than the ceiling part 15a. This makes it easier to draw in the return air. The ceiling part 17a can of course also have a different outline than the ceiling part 15a.

Der Ventilator 9a ragt vorteilhaft nicht in die Rückluftführung 18a, sondern liegt bündig mit der dem Deckenteil 17a zugewandten Oberseite des Deckenteils 15a.The fan 9a advantageously does not protrude into the return air duct 18a, but lies flush with the top of the ceiling part 15a facing the ceiling part 17a.

Mit Abstand zur Außenwand 13a' ist eine Zwischenwand 20a' vorgesehen, die parallel zur Außenwand 13a' verläuft und sich ebenfalls von der Auflage 14a aus aufwärts erstreckt. Die Zwischenwand 20a' wird bei eckiger Ausbildung der Einheit 8a ebenh aneinanderstoßende Wandteile gebildet. Die Zwischenwand 20a' endet mit Abstand vom Deckenteil 15a (Fig. 5). Die Zwischenwand 20a' hat über ihren Umfang gleiche Höhe und ist im Ausführungsbeispiel dicker als die Außenwand 13a'. Zwischen der Zwischenwand 20a' und der Außenwand 13a' wird ein Ringkanal 21a gebildet, in dem die vom Ventilator 9a angesaugte Luft nach unten in Richtung auf den Filter 7a strömt.At a distance from the outer wall 13a ', an intermediate wall 20a' is provided which runs parallel to the outer wall 13a 'and also extends upwards from the support 14a. The intermediate wall 20a 'is formed when the unit 8a is of an angular design, butting wall parts. The intermediate wall 20a 'ends at a distance from the ceiling part 15a (FIG. 5). The intermediate wall 20a 'has the same height over its circumference and is thicker than the outer wall 13a' in the exemplary embodiment. An annular channel 21a is formed between the intermediate wall 20a 'and the outer wall 13a', in which the air sucked in by the fan 9a flows downwards in the direction of the filter 7a.

Auf der von der Außenwand 13a' abgewandten Seite ist mit Abstand zur Zwischenwand 20a' eine Innenwand 22a' angeordnet, die sich ebenfalls von der Auflage 14a aus aufwärts und parallel zur Zwischenwand 20a' erstreckt. Sie hat geringere Höhe als die Zwischenwand 20a' (Fig. 5). Die Innenwand 22a' wird von aneinanderstoßenden Wandteilen gebildet, die zusammen mit der Zwischenwand 20a' einen weiteren Ringkanal 23a begrenzen. Die Innenwand 22a' umgibt, in Draufsicht auf die Filter-Ventilator-Einheit 8a gesehen, den Ventilator 9a mit geringem Abstand.On the side facing away from the outer wall 13a ', an inner wall 22a' is arranged at a distance from the intermediate wall 20a ', which likewise extends upwards and parallel from the support 14a extends to the intermediate wall 20a '. It has a lower height than the intermediate wall 20a '(FIG. 5). The inner wall 22a 'is formed by abutting wall parts which, together with the intermediate wall 20a', delimit a further annular channel 23a. The inner wall 22a ′ surrounds the fan 9a at a small distance, as seen in a plan view of the filter-fan unit 8a.

± Der von der Innenwand 22a' umschlossene Raum ist durch eine Platte 24a in Richtung auf den Filter 7a verschlossen. Die Platte 24a füllt den von der Innenwand 22a' umschlossenen Innenraum aus. Wie Fig. 5 zeigt, ist die Platte 24a etwa in halber Höhe an der Innenseite der Innenwand 22a' befestigt.The space enclosed by the inner wall 22a 'is closed by a plate 24a in the direction of the filter 7a. The plate 24a fills the interior enclosed by the inner wall 22a '. As FIG. 5 shows, the plate 24a is attached to the inside of the inner wall 22a 'approximately halfway up.

Sämtliche Wandteile der Außenwand 13a', der Zwischenwand 20a' und der Innenwand 22a' sind auf der Auflage 14a befestigt. Es ist auch möglich, diese Wandteile hängend am Deckenteil 15a zu befestigen, beispielsweise mit Gewindestangen. Mit Abstand unterhalb der Wände 13a', 20a', 22a' ist das Filter 7a vorgesehen, das entweder Bestandteil der Filter-Ventilator-Einheit 8a oder ein gesondertes Bauteil ist, das bei der Montage mit der Einheit verbunden wird.All wall parts of the outer wall 13a ', the intermediate wall 20a' and the inner wall 22a 'are fixed on the support 14a. It is also possible to hang these wall parts on the ceiling part 15a, for example with threaded rods. At a distance below the walls 13a ', 20a', 22a ', the filter 7a is provided, which is either part of the filter-fan unit 8a or a separate component that is connected to the unit during assembly.

Im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen sämtliche Wände 13', 20a' und 22a' aus schalldämmendem Material, wie Mineralwolle, Schaumstoff oder dgl. Vorteilhaft bestehen auch die Deckenteile 15a und 17a aus schalldämmendem Material. Dadurch ergibt sich eine sehr hohe Geräuschdämmung der Filter-Ventilator-Einheit 8a. Auch die Platte 24a besteht vorteilhaft aus schalldämmendem Material. Da die einzelnen Wände 13a', 20a' und 22a' aus Wandteilen zusammengesetzt sind, können sie aus vorgefertigten Teilen zusammengebaut werden. Dadurch lassen sich bei Bedarf auch nur einzelne Wandteile auswechseln, so daß nicht die gesamte Wand bei Beschädigung oder Verschleiß nur eines Wandteiles ausgewechselt werden muß. Selbstverständlich können die Wandteile der Wände 13a', 20a' und 22a' jeweils auch einteilig miteinander ausgebildet sein.In the preferred exemplary embodiment shown, all walls 13 ', 20a' and 22a 'are made of sound-absorbing material, such as mineral wool, foam or the like. Advantageously, the ceiling parts 15a and 17a also consist of sound-absorbing material. This results in a very high level of noise insulation for the filter-fan unit 8a. The plate 24a also advantageously consists of sound-absorbing material. Since the individual walls 13a ', 20a' and 22a 'are composed of wall parts, they can be assembled from prefabricated parts. This means that only individual wall parts can be used if required replace so that the entire wall does not have to be replaced if only one part of the wall is damaged or worn. Of course, the wall parts of the walls 13a ', 20a' and 22a 'can also be formed in one piece with one another.

Bei der Filter-Ventilator-Einheit 8 müssen die Wände selbstverständlich nicht aus schalldämmendem Material bestehen. So können für die Wände herkömmliche Materialien, wie Bleche oder dgl., eingesetzt werden.Of course, the walls of the filter-fan unit 8 do not have to be made of sound-absorbing material. Conventional materials such as sheet metal or the like can be used for the walls.

Das Filter 7a besteht aus herkömmlichem Material. Damit können die Einheiten 8a für alle Klassen von Reinräumen eingesetzt werden.The filter 7a is made of conventional material. The units 8a can thus be used for all classes of clean rooms.

Vom Ventilator 9a wird über die Rückluftführung 18a die Rückluft 25a angesaugt. Die angesaugte Luft wird vom Ventilator 9a in Richtung der Pfeile in Fig. 5 in die Ringkanäle 21a und 23a geleitet und in ihnen senkrecht nach unten zum Filter 7a gelenkt. Nach dem Durchtritt durch das Filter 7 gelangt die gereinigte Luft in den Reinraum 1a (Fig. 4). Die Abstufung der Wände 13a', 20a' und 22a' nach innen ist so gewählt, daß eine gleichförmige Geschwindigkeit über die Filterfläche erreicht wird. Somit zeichnet sich diese Filter-Ventilator-Einheit 8a durch eine gleichmäßige Strömungsverteilung bei kompakter Bauweise und hoher Geräuschdämmung aus. Die Strömungswege vom Ventilator 9a zum Filter 7a sind infolge der Ringkanäle 21a, 23a äußerst kurz, so daß sich nur geringe Strömungsverluste und damit auch nur ein sehr geringer Energiebedarf ergeben. Infolge der Ringkanäle 21a, 23a können die Wände verhältnismäßig niedrig sein, so daß außer dem Vorteil der geringen Strömungsverluste auch eine äußerst kompakte Ausbildung der Einheit 8a erreicht wird. Da der Ventilator 9 zentrisch angeordnet ist, ergibt sich über den Umfang der Ringkanäle 21a und 23a eine gleichmäßige Strömung.The return air 25a is drawn in by the fan 9a via the return air duct 18a. The sucked-in air is guided by the fan 9a in the direction of the arrows in FIG. 5 into the ring channels 21a and 23a and is directed in them vertically downwards to the filter 7a. After passing through the filter 7, the cleaned air enters the clean room 1a (FIG. 4). The gradation of the walls 13a ', 20a' and 22a 'is selected in such a way that a uniform speed is achieved across the filter surface. This filter-fan unit 8a is thus characterized by an even flow distribution with a compact design and high noise insulation. The flow paths from the fan 9a to the filter 7a are extremely short as a result of the ring channels 21a, 23a, so that there are only slight flow losses and thus only a very low energy requirement. As a result of the annular channels 21a, 23a, the walls can be relatively low, so that, in addition to the advantage of low flow losses, the unit 8a is also made extremely compact. Since the fan 9 is arranged centrally, it results a uniform flow over the circumference of the ring channels 21a and 23a.

Da das Deckenteil 17a lediglich in den Eckbereichen über die Abstandhalter 19a auf dem Deckenteil 15a abgestützt ist, wird die Rückluft 25a, wie Fig. 6 zeigt, an allen Seiten vom Ventilator 9a in die Rückluftführung 18a angesaugt. Zwischen den Abstandhaltern 19a befinden sich somit Eintrittsöffnungen 26 in die Rückluftführung 18a. In diesen Eintrittsöffnungen 26 befindet sich ein Wärmetauscher 27, über den die Rückluft 25a beim Eintritt in die Rückluftführung 18a geführt wird. Der Wärmetauscher 27 wird vorzugsweise durch ein mit Kühlmedium durchflossenes Rohr gebildet, auf dem mit Abständen voneinander und senkrecht zur Rohrachse sich erstreckende Lamellen sitzen. Das Rohr hat ein Anschlußende 28 (Fig. 6), über das das jeweilige Kühlmedium in das Rohr des Wärmetauschers 27 strömt. Dieses Rohr erstreckt sich über den gesamten Umfang des Deckenteils 15a bzw. 17a und hat benachbart zum Anschlußende 28 ein Austrittsende 29, durch das das Kühlmedium aus dem Rohr strömt. Als Kühlmedium wird vorteilhaft Kühlwasser verwendet. Selbstverständlich können aber auch andere Kühlmedien eingesetzt werden, wie beispielsweise Kühlsole oder Kältemittel. Strömt die Rückluft 25a, die aus der bodenseitigen Rückluftführung 4a strömt, beim Eintritt in die Rückluftführung 18a über den Wärmetauscher 27, wird sie optimal abgekühlt. Da sich der Wärmetauscher 27 am Umfang der Einheit 8a befindet und somit den größten Abstand vom Ventilator 9a hat, tritt hier die geringste Anströmgeschwindigkeit auf. Dadurch sind die Druckverluste ebenfalls sehr gering. Die Einheit 8a hat somit trotz Einsatzes des Wärmetauschers 27 nur geringen Energiebedarf.Since the ceiling part 17a is supported on the ceiling part 15a only in the corner regions via the spacers 19a, the return air 25a, as shown in FIG. 6, is sucked in on all sides by the fan 9a into the return air duct 18a. There are thus inlet openings 26 into the return air duct 18a between the spacers 19a. In these inlet openings 26 there is a heat exchanger 27, via which the return air 25a is guided as it enters the return air duct 18a. The heat exchanger 27 is preferably formed by a tube through which cooling medium flows, on which fins extending at intervals from one another and perpendicular to the tube axis are seated. The tube has a connection end 28 (FIG. 6) via which the respective cooling medium flows into the tube of the heat exchanger 27. This tube extends over the entire circumference of the ceiling part 15a or 17a and has an outlet end 29 adjacent to the connection end 28, through which the cooling medium flows out of the tube. Cooling water is advantageously used as the cooling medium. Of course, other cooling media can also be used, such as cooling brine or refrigerant. If the return air 25a, which flows from the bottom-side return air duct 4a, flows through the heat exchanger 27 when it enters the return air duct 18a, it is optimally cooled. Since the heat exchanger 27 is located on the circumference of the unit 8a and thus has the greatest distance from the fan 9a, the lowest inflow velocity occurs here. As a result, the pressure losses are also very low. The unit 8a thus has only a low energy requirement despite the use of the heat exchanger 27.

Je nach den Einbauverhältnissen kann der Wärmetauscher 27 auch mit Abstand von den Eintrittsöffnungen 26 innerhalb der Rückluftführung 18a angeordnet sein. In diesem Falle treten aber höhere Anströmgeschwindigkeiten und damit höhere Druckverluste auf, wodurch der Energiebedarf dieser Einheit erhöht wird.Depending on the installation conditions, the heat exchanger 27 can also be arranged at a distance from the inlet openings 26 within the return air duct 18a. In this case, however, higher inflow velocities and thus higher pressure losses occur, which increases the energy requirement of this unit.

Grundsätzlich ist es möglich, die Rückluft 25a nicht von allen Seiten aus anzusaugen. So kann nur an einer Seite der Einheit 8a eine Eintrittsöffnung 26 für die Rückluft vorgesehen sein, während an den übrigen Seiten zwischen den beiden Deckenteilen 15a und 17a eine geschlossene Wand oder ein reduzierter freier Querschnitt vorgesehen ist. In diesem Falle ist der Wärmetauscher 27 nur an einer Seite der Einheit 8a vorgesehen.In principle, it is possible not to draw in the return air 25a from all sides. Thus, an inlet opening 26 for the return air can be provided only on one side of the unit 8a, while a closed wall or a reduced free cross section is provided on the remaining sides between the two ceiling parts 15a and 17a. In this case, the heat exchanger 27 is provided only on one side of the unit 8a.

Die Rückluftführung kann auch so ausgebildet sein, daß die Rückluft 25a nicht seitlich in die Rückluftführung 18a angesaugt wird, sondern daß das Deckenteil 17a wenigstens eine Ansaugöffnung für die Rückluft 25a aufweist. In diesem Falle befinden sich diese Ansaugöffnungen vorteilhafter Weise im Randbereich des Deckenteils 17a. Der Wärmetauscher 27 ist dann so angeordnet, daß die Rückluft 25a bei ihrem Weg zum Ventilator 9a durch den Wärmetauscher strömen muß.The return air duct can also be designed such that the return air 25a is not sucked in laterally into the return air duct 18a, but rather that the ceiling part 17a has at least one suction opening for the return air 25a. In this case, these suction openings are advantageously located in the edge region of the ceiling part 17a. The heat exchanger 27 is then arranged so that the return air 25a must flow through the heat exchanger on its way to the fan 9a.

Beim Vorbeiströmen am Wärmetauscher 27 gibt die Rückluft 25a Wärme an den Wärmetauscher 27 ab und wird hierbei entsprechend gekühlt. Der Grad der Abkühlung der Rückluft 25a wird durch die entsprechende Temperatur des Kühlmediums eingestellt, das durch den Wärmetauscher fließt.When flowing past the heat exchanger 27, the return air 25a gives off heat to the heat exchanger 27 and is cooled accordingly. The degree of cooling of the return air 25a is set by the corresponding temperature of the cooling medium that flows through the heat exchanger.

Anstelle eines Kühlmediums kann auch ein Wärmemedium durch den Wärmetauscher 27 strömen, wenn dies für den jeweiligen Einsatzfall der Filter-Ventilator-Einheit 8a notwendig sein sollte.Instead of a cooling medium, a heat medium can also flow through the heat exchanger 27 if this should be necessary for the particular application of the filter-fan unit 8a.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Filter-Ventilator Einheit 8a zwei Ringkanäle 21a und 23a. Bei einer einfachsten Ausführung ist nur ein einziger Ringkanal vorgesehen, der von der Außenwand 13a' und der Innenwand 22a' begrenzt wird. Eine solche Einheit 8a ist äußerst kompakt ausgebildet und weist dennoch alle Vorteile hinsichtlich der gleichförmigen Strömungsverteilung, der geringen Strömungsverluste und des sehr geringen Energiebedarfes auf. Wird auf eine hohe Geräuschdämmung Wert gelegt, bestehen wiederum beide Wände 13a' und 22a' aus schalldämmendem Material. Bei geringeren Anforderungen hinsichtlich der Geräuschdämmung reicht es aus, wenn nur die eine Begrenzungswand 13a' oder 20a' aus schalldämmendem Material hergestellt ist.In the exemplary embodiment shown, the filter-fan unit 8a has two ring channels 21a and 23a. In the simplest embodiment, only a single ring channel is provided, which is delimited by the outer wall 13a 'and the inner wall 22a'. Such a unit 8a is of extremely compact design and nevertheless has all the advantages with regard to the uniform flow distribution, the low flow losses and the very low energy requirement. If a high level of noise insulation is important, both walls 13a 'and 22a' again consist of sound-absorbing material. With lower requirements with regard to noise insulation, it is sufficient if only one boundary wall 13a 'or 20a' is made of sound-absorbing material.

Die Filter-Ventilator-Einheit 8a kann auch mehr als zwei Ringkanäle aufweisen. In diesem Falle sind entsprechend mehr Wände vorgesehen, die in ihrer Höhe wiederum so aufeinander abgestimmt sind, daß von außen nach innen die Wandhöhe abnimmt. Diese Abstufung wird so gewählt, daß eine gleichförmige Strömungsgeschwindigkeit der Luft über die Filterfläche erreicht wird.The filter-fan unit 8a can also have more than two ring channels. In this case, correspondingly more walls are provided, the height of which is in turn coordinated with one another in such a way that the wall height decreases from the outside inwards. This gradation is chosen so that a uniform flow velocity of the air over the filter surface is achieved.

Die Einheiten 8a lassen sich somit sehr einfach an die jeweiligen Einsatzfälle anpassen. Alle Varianten zeichnen sich durch die gleichförmige Strömungsverteilung, die kompakte Bauweise, den geringen Strömungsverlust, das geringe Gewicht und durch einen sehr geringen Energiebedarf aus.The units 8a can thus be very easily adapted to the particular application. All variants are characterized by the uniform flow distribution, the compact design, the low flow loss, the low weight and by a very low energy requirement.

Das Deckenteil 17a kann auf dem Wärmetauscher 27 aufliegen, so daß auf gesonderte Abstandhalter 19a verzichtet werden kann. Damit der Wärmetauscher 27 leicht ausgewechselt werden kann bzw. für Wartungsarbeiten leicht zugänglich ist, ist das Deckenteil 17a lösbar angeordnet.The cover part 17a can rest on the heat exchanger 27, so that there is no need for separate spacers 19a. So that the heat exchanger 27 can be easily replaced or is easily accessible for maintenance work, the ceiling part 17a is detachably arranged.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur ein einziger Wärmetauscher 27 vorgesehen. Es ist aber auch möglich, mehrere Wärmetauscher über den Umfang der Einheit 8a vorzusehen. Diese Wärmetauscher können in Serie hintereinander geschaltet sein, aber auch parallel betrieben werden. Bei Parallelbetrieb hat jeder Wärmetauscher einen Zu- und einen Abgang für das Kühl- oder Wärmemedium.In the illustrated embodiment, only a single heat exchanger 27 is provided. However, it is also possible to provide a plurality of heat exchangers over the circumference of the unit 8a. These heat exchangers can be connected in series, but can also be operated in parallel. In parallel operation, each heat exchanger has an inlet and an outlet for the cooling or heating medium.

Claims (31)

Filter-Ventilator-Einrichtung zur Verwendung bei Reinräumen, mit mindestens einem Ventilator, dessen Druckseite einem Luftströmungsraum zugewandt ist, der von Begrenzungswänden begrenzt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsraum durch wenigstens einen Ringkanal (21, 23; 21a, 23a) gebildet ist, von dessen beiden Begrenzungswänden (13a bis 13d, 20a bis 20d, 22a bis 22d; 13a', 20a', 22a') mindestens eine aus schalldämmendem Material besteht.Filter-fan device for use in clean rooms, with at least one fan, the pressure side of which faces an air flow space which is delimited by boundary walls,
characterized in that the flow space is formed by at least one annular channel (21, 23; 21a, 23a), at least one of the two boundary walls (13a to 13d, 20a to 20d, 22a to 22d; 13a ', 20a', 22a ') consists of sound-absorbing material. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise in einem Deckentell (15, 15a) angeordnete Ventilator (9, 9a) mittig in bezug auf den Ringkanal (21, 23; 21a, 23a) angeordnet ist.Device according to claim 1,
characterized in that the fan (9, 9a), which is preferably arranged in a ceiling plate (15, 15a), is arranged centrally with respect to the annular channel (21, 23; 21a, 23a). Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (21, 21a) von einer Außenwand (13, 13a) der Einrichtung (8, 8a) nach außen begrenzt ist.Device according to claim 1 or 2,
characterized in that the annular channel (21, 21a) is delimited from the outside by an outer wall (13, 13a) of the device (8, 8a). Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die äußere Begrenzungswand (13a bis 13d; 13a') aus schalldämmendem Material besteht.Device according to one of claims 1 to 3,
characterized in that at least the outer boundary wall (13a to 13d; 13a ') consists of sound-absorbing material. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (13, 13a') der Einrichtung (8, 8a) bis zum Deckenteil (15, 15a) reicht.Device according to one of claims 1 to 4,
characterized in that the outer wall (13, 13a ') of the device (8, 8a) extends to the ceiling part (15, 15a). Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die innere Begrenzungswand (20a bis 20d, 20a') Abstand vom Deckenteil (15, 15a) hat.Device according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the inner boundary wall (20a to 20d, 20a ') is at a distance from the ceiling part (15, 15a). Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8, 8a) mehrere Ringkanäle (21, 23; 21a, 23a) aufweist, deren Begrenzungswände (13a bis 13d, 20a bis 20d, 22a bis 22d; 13a', 20a', 22a') in der Höhe von außen nach innen abnehmen.Device according to one of claims 1 to 6,
characterized in that the device (8, 8a) has a plurality of ring channels (21, 23; 21a, 23a), the boundary walls (13a to 13d, 20a to 20d, 22a to 22d; 13a ', 20a', 22a ') in the Decrease height from outside to inside. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8, 8a) mindestens ein Filter (7,7a) aufweist, der im Bereich unterhalb des Strömungsraumes (21, 23; 21a, 23a) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 7,
characterized in that the device (8, 8a) has at least one filter (7, 7a) which is arranged in the region below the flow space (21, 23; 21a, 23a). Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der von den innersten Begrenzungswänden (22a bis 22d; 22a') umschlossene Raum gegen den Filter (7, 7a) geschlossen ist.Device according to one of claims 1 to 8,
characterized in that the space enclosed by the innermost boundary walls (22a to 22d; 22a ') is closed against the filter (7, 7a). Einrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die innersten Begrenzungswände (22a bis 22d; 22a') mit ihren Innenseiten an eine Platte (24, 24a) anschließen, die vorzugsweise aus schalldämmendem Material besteht.Device according to claim 9,
characterized in that the innermost boundary walls (22a to 22d; 22a ') connect with their inner sides to a plate (24, 24a), which preferably consists of sound-absorbing material. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Deckenteil (15, 15a) aus schalldämmendem Material besteht und vorzugsweise die untere Begrenzung einer Rückluftführung (18, 18a) bildet.Device according to one of claims 2 to 10,
characterized in that the ceiling part (15, 15a) consists of sound-absorbing material and preferably forms the lower boundary of a return air duct (18, 18a). Einrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückluftführung (18, 18a) nach oben durch ein weiteres Deckenteil (17, 17a) begrenzt ist, das vorzugsweise aus schalldämmendem Material besteht.Device according to claim 11,
characterized in that the return air duct (18, 18a) is limited at the top by a further ceiling part (17, 17a), which preferably consists of sound-absorbing material. Einrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß im weiteren Deckenteil (17) ein Kühlluftanschluß (11) vorgesehen ist, der vorzugsweise senkrecht oberhalb der Saugseite des Ventilators (9) angeordnet ist.Device according to claim 12,
characterized in that a cooling air connection (11) is provided in the further ceiling part (17), which is preferably arranged vertically above the suction side of the fan (9). Einrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Kühlluftanschluß (11) strömende Kühlluft quer, vorzugsweise senkrecht zur Rückluft (25) strömt.Device according to claim 13,
characterized in that the cooling air flowing through the cooling air connection (11) flows transversely, preferably perpendicularly to the return air (25). Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8, 8a) als Modul ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 14,
characterized in that the device (8, 8a) is designed as a module. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswände (13a bis 13d, 20a bis 20d, 22a bis 22d; 13a', 20a', 22a') auf Auflagern (14, 14a) angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 15,
characterized in that the boundary walls (13a to 13d, 20a to 20d, 22a to 22d; 13a ', 20a', 22a ') are arranged on supports (14, 14a). Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswände (13a bis 13d, 20a bis 20d, 22a bis 22d;13a', 20a', 22a') hängend am Deckenteil (15, 15a) befestigt sind.Device according to one of claims 1 to 15,
characterized in that the boundary walls (13a to 13d, 20a to 20d, 22a to 22d; 13a ', 20a', 22a ') are suspended from the ceiling part (15, 15a). Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkanäle (21, 23; 21a, 23a) koaxial zueinander liegen.Device according to one of claims 1 to 17,
characterized in that the ring channels (21, 23; 21a, 23a) are coaxial with each other. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkanäle (21, 23, 21a, 23a) viereckigen Umriß haben.Device according to one of claims 1 to 18,
characterized in that the ring channels (21, 23, 21a, 23a) have a square outline. Filter-Ventilator-Einrichtung zur Verwendung bei Reinräumen, mit mindestens einem Ventilator, dessen Druckseite einem Luftströmungsraum zugewandt ist und der Rückluft aus dem Reinraum ansaugt, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß im Ansaugbereich des Ventilators (9a) mindestens ein Wärmetauscher (27) liegt, über den die Rückluft (25a) strömt.Filter-fan device for use in clean rooms, with at least one fan, the pressure side of which faces an air flow space and draws in the return air from the clean room, in particular according to one of claims 1 to 19,
characterized in that in the suction area of the fan (9a) there is at least one heat exchanger (27) through which the return air (25a) flows. Einrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (27) in einer Rückluftführung (18a) der Einrichtung (8a) angeordnet ist.Device according to claim 20,
characterized in that the heat exchanger (27) is arranged in a return air duct (18a) of the device (8a). Einrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückluftführung (18a) im Bereich oberhalb des Ventilators (9a) angeordnet ist.Device according to claim 21,
characterized in that the return air duct (18a) is arranged in the area above the fan (9a). Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (27) an einer Eintrittsöffnung (26) der Rückluftführung (18a) angeordnet ist.Device according to one of claims 20 to 22,
characterized in that the heat exchanger (27) is arranged at an inlet opening (26) of the return air duct (18a). Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Wärmetauscher (27) über den Umfang der Einrichtung (8a) erstreckt.Device according to one of claims 20 to 23,
characterized in that the heat exchanger (27) extends over the circumference of the device (8a). Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (27) am Rand der Deckenteile (15a, 17a) in der Rückluftführung (18a) angeordnet ist.Device according to one of claims 20 to 24,
characterized in that the heat exchanger (27) is arranged on the edge of the ceiling parts (15a, 17a) in the return air duct (18a). Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückluft (25a) vor und hinter dem Wärmetauscher (27) in gleicher Richtung strömt.Device according to one of claims 20 to 25,
characterized in that the return air (25a) flows in front of and behind the heat exchanger (27) in the same direction. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückluft vor und hinter dem Wärmetauscher (27) in unterschiedlichen Richtungen strömt.Device according to one of claims 20 to 25,
characterized in that the return air flows in front of and behind the heat exchanger (27) in different directions. Einrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (27) im Bereich unterhalb einer Eintrittsöffnung für die Rückluft (25a) in die Rückluftführung (18a) innerhalb der Rückluftführung angeordnet ist.Device according to claim 27,
characterized in that the heat exchanger (27) is arranged in the area below an inlet opening for the return air (25a) in the return air duct (18a) within the return air duct. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (27) ein Luftkühler ist.Device according to one of claims 20 to 28,
characterized in that the heat exchanger (27) is an air cooler. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (27) von einem Kühlmedium durchströmt ist.Device according to one of claims 20 to 29,
characterized in that a cooling medium flows through the heat exchanger (27). Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (27) von einem Wärmemedium durchströmt ist.Device according to one of claims 20 to 29,
characterized in that a heat medium flows through the heat exchanger (27).
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