WO1994011679A1 - Modular ventilating unit with integrated fan and connected filter casing, especially for clean rooms - Google Patents
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- WO1994011679A1 WO1994011679A1 PCT/EP1993/000608 EP9300608W WO9411679A1 WO 1994011679 A1 WO1994011679 A1 WO 1994011679A1 EP 9300608 W EP9300608 W EP 9300608W WO 9411679 A1 WO9411679 A1 WO 9411679A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L1/00—Enclosures; Chambers
- B01L1/04—Dust-free rooms or enclosures
-
- 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
Definitions
- Modular ventilation unit with integrated fan and connected filter frame, especially for clean room technology purposes
- the invention relates to a modular ventilation unit, in particular for ventilation ceilings or walls in clean rooms, with a rectangular housing, integrated fan and connected filter frame, into which a filter can be inserted, the housing having at least one cover plate offset to one end of the housing Has suction opening to the plenum and a base plate with an overflow opening to a pressure chamber above the filter, which are formed from sound-absorbing material.
- a modular filter unit suitable for clean room technology purposes is known from DE-OS 3422 900, in which the individual filter modules, provided they are not supplied with air pressed into the ceiling space by a ventilation center, are provided with air supply hoods which are connected to a ventilation center via ' n branched piping system according to the arrangement.
- This modular system requires a considerable amount of assembly work, since these pipelines with their branches have to be installed in the space between the solid ceiling of the building and the filter ceiling of the clean room.
- a filter / fan combination is used according to DE-OS 3513 902, in which each of the filter modules is provided with a centrifugal fan which, from above, is placed on a filter frame with a filter (high performance suitable for clean room technology -Sulfide filter) is set, this ventilator sucks the air from the ceiling space, the plenum, and pushes it through the filter into the clean room.
- a filter high performance suitable for clean room technology -Sulfide filter
- DE-OS 3836 147 attempts to further develop this state of the art so that the modularly designed clean room ceiling can be maintained and repaired in a particularly simple and cost-saving manner and that it is also easy to assemble, in particular because the large number of Pipe connections from the individual filter modules to the ventilation center.
- she proposes a housing with an inflow and an outflow side, the inflow side having an air inlet opening and the outflow side having a circumferential filter frame, in which a high-performance particulate filter which is customary in clean room technology is inserted as a filter an integrated fan is also provided, the air inlet opening being arranged offset with respect to the inflow nozzle of the fan in such a way that the sucked-in air is guided through a first channel-like slot, reaches the fan and from there runs into a second slot parallel to the first slot, channel-like slot is pressed until an overflow opening located approximately below the inflow opening permits this conveyed air to pass into the pressure space assigned to the raw air side of the filter, these slots being formed by sound-absorbing guide walls.
- the disadvantage here is the air pressure-related pressure loss, which leads to increased power consumption of the fan - power consumption of more than 300 w / ⁇ r is definitely achieved. These pressure losses have the consequence that the fan of such ventilation units must be operated at an increased speed, which leads to an increased sound power output, so that the sound level cannot fall below about 55 dB (A).
- the Fan supported on one side against one of the guide surfaces made of sound-absorbing material, this guide surface must be reinforced statically, and a particle detachment from the sound-absorbing material, which is a burden on the downstream filter, cannot be ruled out as a result of the vibrations caused by the fan never running quite smoothly.
- a ventilation unit is to be further developed such that its supply air can be taken from a room (plenum) located above the ventilation ceiling or next to the ventilation wall, as a result of which (Almost) any room size can be supplied with a vertical or with a horizontal air flow with low-turbulence displacement flow in the downflow or in the crossflow, whereby the sound level of the ventilation unit should be reduced, it should be simple and economical to manufacture, while continuing the task the particle detachment from the sound-absorbing material is to be suppressed, and finally the possibility is to be created in a simple manner to change the air temperature.
- an insert of sound-absorbing material covered on both sides in the manner of a sandwich construction, is provided between the top and bottom plates, in which, corresponding to the suction opening, there is a spiral chamber with a blow-out opening and a blow-off duct connected to it with an angle to one another and to the two lateral boundaries the overflow opening, which is designed as an overflow opening and extends over the inner width of the housing, is formed, the spiral ⁇ _
- Chamber is provided with the impeller arranged coaxially to the inlet nozzle inserted into the suction opening and the fan drive, and wherein the blow-out channel forms a rectangular diffuser together with the top and bottom plates.
- One of the inclined surfaces is advantageously oriented approximately tangentially to the spiral and the other approximately tangentially to the rotating circle of the impeller, the inclined surface extending tangentially to the spiral preferably running parallel to one of the side walls of the housing.
- the rectangular diffuser thus formed between the top and bottom plates thus opens towards the overflow slot, in which the outflow speed from the volute casing under pressure recovery to the overflow slot is reduced to such an extent that the overflow takes place with (relatively) little pressure loss.
- a flow-appropriate adaptation is thus achieved, which further reduces the pressure increase required in the fan and also limits the sound power generated by the fan, with the result of a further reduction in both the power consumption of the fan and the sound level of the ventilation unit.
- one of the inclined surfaces is oriented approximately tangentially to the spiral and the other approximately tangentially to the rotating circle of the impeller.
- one of the inclined surfaces is preferably aligned parallel to a side wall of the housing, as a result of which an advantageous opening of the blow-out duct is achieved.
- the rectangular diffuser thus formed with the top and bottom plates and opened towards the overflow slot effects a flow-appropriate adaptation of the blow-out speed of the fan to the air speed in the overflow slot.
- the blow-out jet guided over the rectangular diffuser is expanded to the width of the Housing expanded, the height of the beam is kept constant at least in the region of the diffuser and the diffuser also has a sound-absorbing effect.
- This also reduces flow losses, which in turn leads to a reduction in the pressure increase required in the fan, with the effect on power consumption and noise level, the latter being able to be reduced by more than 10 dB (A).
- the overflow slot is advantageously made over the entire width of the interior of the housing, and its length is 1/6 to 1/4 of the length of the housing.
- This configuration of the overflow slot ensures that the conveyed air flow overflows to the filter over the entire width of the interior of the housing, with the deflection speed of the air contributing to the usual filter outlet speeds of around 0.4 to 0.5 m / s 1.6 to 3 m / s, a speed which does not lead to any special problems with deflection losses and the resulting flow noise.
- a foamed plastic is used as the sound-absorbing material of at least the spiral chamber with insert containing a blow-out channel, into which the spiral chamber and blow-out channel are molded.
- this design makes use of the favorable properties of a radial fan with a spiral housing, with its overall good efficiency; on the other hand, the blow-out diffuser, which is formed in a surprisingly simple manner, allows pressure to be recovered, which generates the pressure difference required to generate the clean room operation in order to overcome the _ *
- both the top and bottom plates can also be formed from foam, but other materials known from the art of soundproofing can also be used, such as mineral wool or the like. insert perforated sheets. With this embodiment it is achieved that on the one hand the fan is completely encapsulated.
- molded foam is advantageous, which allows simple and efficient production, the foaming preferably being conducted in such a way that the surface is closed-pore.
- This surface design ensures that a load on the particle discharge which is a burden on the downstream filter is suppressed, which increases the life of the filter.
- the cover plate in the region of the overflow slot is advantageously provided with a flow guide deflecting the air flow emerging from the rectangular diffuser, which is preferably designed as an insert formed from sound-absorbing material with a fillet comprising an angle of at least 90 °.
- a flow guide deflecting the air flow emerging from the rectangular diffuser which is preferably designed as an insert formed from sound-absorbing material with a fillet comprising an angle of at least 90 °.
- the impeller inserted into the spiral chamber is mounted on the base plate with a drive and is detachably attached to it.
- this type of fan arrangement voltage is achieved that, if necessary, the fan can be removed and serviced or repaired together with the base plate through the filter holder frame.
- the impeller arranged in the spiral housing is provided with backward curved blades. As a result, the efficiency of the fan is further increased and its power consumption is further reduced, so that the impeller is operated at a lower speed, which moreover increases due to the dependence of the sound power on the 5th power of the speed leads to a reduction in the sound level.
- the base plate advantageously has a wedge-shaped bevel on its side facing the filter, which increases from the overflow slot to a maximum of the entire height of the pressure space between the base plate and the upper side of the filter.
- This wedge-shaped bevel forms a tongue together with the base plate, this base plate being formed in one piece in one embodiment;
- the wedge-shaped bevel is designed as a separate molded part and applied to the outside of the base plate.
- both embodiments lead to the same result: the cross section of the pressure space above the filter away from the overflow slot is reduced in such a way that there is approximately the same air velocity, thus approximately the same dynamic pressure, in the entire pressure space, which is due to the fact that behind the overflow slot Total pressure prevailing pressure space leads to an even distribution of the static pressure responsible for a uniform filter flow. Differences in the speed of the air with which it passes through the filter can thus be eliminated from the outset.
- a heat exchanger upstream of the intake opening is arranged on the housing; this heat exchanger is connected to a chiller on the primary side.
- the temperature of the air blown into the room can be adapted to the requirements, in particular heat loads can be compensated.
- These warning cutters are connected to one another and to the source with supply and return lines, these connections being tolerable because of their small cross section, in contrast to the air supply lines according to DE-OS 34 33 900.
- the ventilation unit formed in this way can be used in conventional grid ceilings; it takes the air to be conveyed from the cavity between the solid ceiling and the suspended filter ceiling, so that further pipeline connections are eliminated.
- the high sound damping effect thus allows immediate use, the power consumed by the individual fans being tolerable due to the low pressure increase due to the low flow resistance, and requiring no additional measures, for example in the sense of additional cooling.
- the ventilation unit according to the invention allows ventilation zones to be formed in a simple manner, for which purpose the drive motors of the blowers can be switched individually or in groups and, if appropriate, the grid boundaries between such ventilation zones are divided by means of suspended separating curtains.
- FIGS. 1 and 2 show
- Fig. 01 A top view of the ventilation unit with inflow opening
- Fig. 02 A longitudinal section through the ventilation unit with a filter underneath.
- FIG. 1 shows a top view of the ventilation unit 1 with its surrounding housing 2.
- the cover plate 3 for reasons of stability Reinforced by means of a reinforcement profile 3.1, this cover plate divides into two parts: while one part contains the inflow opening 3.3 (FIG. 2), the other part covers the outflow channel 14, which is delimited by the two inclined walls 14.1 and 14.2.
- the inclined wall 14.1 continues the spiral of the spiral chamber 11 in such a way that it forms the inside of one of the longitudinal side walls 4.
- the outflow channel 14 goes on the spiral housing
- the cover plate is provided with the inflow opening 3.3 (FIG. 2), into which the inlet nozzle 11.1 of the fan is inserted.
- the fan itself is formed by the spiral housing 11 molded into the insert 10 (FIG. 2), into which an impeller
- the air conveyed by the impeller 12 of the fan leaves the fan through the blow-out opening 13 and reaches the outflow channel 14, the vc. ..e.
- the inclined wall is limited to 14.1 and 14.2, here the one inclined wall being formed from the inside of the side wall 4 located in a tangential extension of the spiral of the spiral chamber 11, while the other inclined wall 14.2 is formed in the insert 10 and approximately on a tangent to the impeller circle is guided, the angle to the side wall 4 can also be chosen to be smaller, so that the tangent is related to an inner impeller circle and the blow-out opening becomes wider.
- the blow-out opening of the fan which is limited in height by the side walls 4, 4.1 and 4.2, is kept so large that there is no excessive blow-out speed.
- the inclined surfaces together with the top and bottom plates 3 and 5 form a diffuser in which an expansion of the blow-out jet without jet detachment is possible.
- FIG. 2 shows an approximately central longitudinal section through the ventilation unit 1, which is suspended from the hanging iron 1.1 on a solid ceiling of the room to be ventilated.
- the cover plate 3 is arranged in the housing 2 and is subdivided by the reinforcing profile 3.1. On the overflow side, the cover plate 3 has an inspection opening 3.2, which allows access to the blow-out duct 14; the other side is provided with the inflow opening 3.3.
- the housing is delimited laterally on the long sides by the side walls 4 and on the narrow sides on the overflow side by the side wall 4.1 and on the fan side by the side wall 4.2.
- the actual housing 2 is closed off to the filter 7.1 by the base plate 5, this base plate 5 not leading to the overflow-side wall 4.1 to form the overflow slot 15.
- the housing 2 of the ventilation unit 1 is carried by the hanging iron 1.1, the filter frame 7 below, which can also be provided with a screen, assumes this carrying function.
- this filter filter 7 below also carries the replaceable filter 7.1, which is sealed all around by means of a liquid seal 7.2.
- a spiral chamber 11 is assigned to the inflow opening 3.3 in the insert 10 (FIG. 1), which together with the inserted impeller 12 with drive 12.1 is the fan forms, which sucks in the air to be conveyed from the plenum below the (not specified) solid ceiling of the room to be ventilated and presses it through the exhaust opening 13 into the exhaust duct 14.
- this blow-out duct 14 forms a rectangular diffuser in which the blow-out jet is expanded under pressure recovery.
- the delayed air flow is directed by means of the quarter-circular flow guide insert 17 through the overflow slot 15 into the pressure chamber 6 in front of the filter 7.1, from which it flows through this filter into the room to be ventilated.
- the wedge-shaped insert 16 has the effect that the speed of the air in the pressure space upstream of the filter 7.1 is sufficiently evenly distributed despite the outflowing air, so that the speed of the air emerging from the filter into the space to be ventilated is sufficient for the formation of air Clean room technology necessary, low-turbulence displacement flow has sufficient uniform distribution.
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Abstract
In order to extend a modular ventilating unit (1) with a rectangular housing (2) with a cover plate (3) with an intake aperture (3.3) to the plenum and a base plate (5) and an overflow aperture (15) to the pressure chamber (6) of the filter (7.1), with an integrated fan and a connected filter casing (7) with filter (7.1) in such a way that it can be simply and economically produced and by means of which air can be fed from a plenum into a space at a reduced noise level, it is proposed that an insert (10) of sound-damping material be inserted between the cover and base plates (3, 5) to form a kind of sandwich in which, corresponding to the intake aperture (3.3), is formed a spiral chamber (11) with a discharge aperture (13) and a discharge channel (14) connected thereto with mutually angled oblique surfaces (14.1, 14.2) at the two lateral borders of the overflow aperture taking the form of an overflow slit extending over the internal width of the housing (2). The spiral chamber (11) is fitted with the impeller (12) with drive (12.1) of the fan, arranged coaxially to the inlet pipe (11.1) inserted in the intake aperture (3.3), and the discharge channel (14) with the cover and base plates (3, 5) form a rectangular diffuser.
Description
Hodulare Lüftunqseinheit mit integriertem Ventilator und angeschlos¬ senem Filterrahmen, insbesondere für reinraumtechπische ZweckeModular ventilation unit with integrated fan and connected filter frame, especially for clean room technology purposes
Die Erfindung betrifft eine modulare Lüftungseinheit, insbesondere für Lüftungsdecken oder -wände Reiner Räume, mit rechteckigem Gehäu¬ se, integriertem Ventilator und angeschlossenem Filterrahmen, in den ein Filter einsetzbar ist, wobei das Gehäuse zumindest eine Deck¬ platte mit zu einem Ende des Gehäuses versetzter Ansaugöffnung zum Plenum und eine Bodenplatte mit einer Überströmöffnung zu einem Druckraum über dem Filter aufweist, die aus schalldämpfenden Mate¬ rial geformt sind.The invention relates to a modular ventilation unit, in particular for ventilation ceilings or walls in clean rooms, with a rectangular housing, integrated fan and connected filter frame, into which a filter can be inserted, the housing having at least one cover plate offset to one end of the housing Has suction opening to the plenum and a base plate with an overflow opening to a pressure chamber above the filter, which are formed from sound-absorbing material.
In der Reinraumtechnik wird eine großflächige Durchflutung eines
Reinraumes mit gefilterter Luft eingesetzt, um die für unter Rein¬ raum-Bedingungen durchzuführende Fertigungen oder Tätigkeiten aus¬ führen zu können. Dazu werden unter der Massivdecke des Bauwerks Filterdecken bzw. neben den Massivwänden des Bauwerks Filterwände installiert, wobei der Zwischenraum zwischen Massivdecke und Filter¬ decke bzw. zwischen Massivwand und Filterwand -das Plenum- jeweils von einer Lüftungszeπtrale mit aufbereiteter Luft versorgt wird. In vielen Bereichen ist es zweckmäßig, wenn die Fertigungs-Gegebenhei¬ ten in Bereiche oder Zonen aufgeteilt werden können, in denen unter¬ schiedliche Bedingungen herrschen; dadurch wird die Nutzungsmöglich¬ keit einer Reinraum-Anlage flexibler gestaltet, wobei nur in den kritischen Zonen die entsprechenden Reinheitsbedingungen einzuhalten sind. Diese Flexibilität läßt sich mit einem modularen System errei¬ chen. Eine für reinraumtechnische Zwecke geeignete modulare Filter¬ einheit ist aus der DE-OS 3422 900 bekannt, bei der die einzelnen Filter-Module, soweit sie nicht mit von einer Lüftungszentrale in den Deckenzwischenraum gedrückten Luft versorgt werden, mit Luftzu¬ fuhrhauben versehen sind, die über 'n entsprechend der Anordnung verzweigtes Rohrleitungssystem mit einer Lüftungszentrale verbunden sind. Dieses Modularsystem erfordert einen erheblichen Montageauf¬ wand, da diese Rohrleitungen mit ihren Verzweigungen im Zwischenraum zwischen der Massivdecke des Gebäudes und der Filterdecke des reinen Raumes montiert werden müssen.In clean room technology, a large-scale flooding of a Clean room with filtered air used in order to be able to carry out the productions or activities to be carried out under clean room conditions. For this purpose, filter ceilings or filter walls are installed under the solid ceiling of the building or next to the solid walls of the building, the space between the solid ceiling and filter ceiling or between the solid wall and filter wall - the plenum - is supplied with conditioned air by a ventilation center. In many areas it is expedient if the manufacturing conditions can be divided into areas or zones in which different conditions prevail; as a result, the possibility of using a clean room system is made more flexible, the corresponding cleanliness conditions only having to be observed in the critical zones. This flexibility can be achieved with a modular system. A modular filter unit suitable for clean room technology purposes is known from DE-OS 3422 900, in which the individual filter modules, provided they are not supplied with air pressed into the ceiling space by a ventilation center, are provided with air supply hoods which are connected to a ventilation center via ' n branched piping system according to the arrangement. This modular system requires a considerable amount of assembly work, since these pipelines with their branches have to be installed in the space between the solid ceiling of the building and the filter ceiling of the clean room.
Um diesen Nachteil zu überwinden, wird nach der DE-OS 3513 902 eine Filter/Ventilator-Kombination eingesetzt, bei der jedes der Filter- Module mit einem Radialventilator versehen ist, der von oben her auf einen Filterrahmen mit einen Filter (für Reinraumtechnik geeignetes Hochleistungs-Schwebstoff-Filter) gesetzt wird, wobei dieser Venti¬ lator die Luft aus dem Deckenzwischenraum, dem Plenum, ansaugt und durch das Filter in den Reinen Raum drückt. In all diesen Fällen er¬ folgt die Rückströmung in aller Regel zum einen direkt, zum anderen über eine Lüftungszentrale. Bei der Vorrichtung nach diesem Vor-
schlag ergeben sich Wartungs- und Reparaturschwierigkeiten, insbe¬ sondere wenn die verschleißanfälligen Teile des Ventilators betrof¬ fen sind, da im Plenum im allgemeinen nur sehr eingeschränkte Bewe¬ gungsmöglichkeiten für einen Wartungsmann bestehen.In order to overcome this disadvantage, a filter / fan combination is used according to DE-OS 3513 902, in which each of the filter modules is provided with a centrifugal fan which, from above, is placed on a filter frame with a filter (high performance suitable for clean room technology -Sulfide filter) is set, this ventilator sucks the air from the ceiling space, the plenum, and pushes it through the filter into the clean room. In all these cases, the backflow generally takes place directly, on the one hand, and, on the other hand, via a ventilation center. In the device according to this There are problems with maintenance and repair, especially when the parts of the fan which are susceptible to wear are affected, since there is generally only very limited movement for a maintenance man in the plenum.
Diesen Stand der Technik versucht die DE-OS 3836 147 so weiter zu bilden, daß die modular aufgebaute Reinraumdecke besonders einfach und kostensparend gewartet und repariert werden kann, und daß sie darüber hinaus leicht zu montieren ist, insbesondere wegen des Weg¬ falls der Vielzahl von Rohrleitungsverbindungen von den einzelnen Filter-Modulen zur Lüftungszentrale. Dazu schlägt sie ein Gehäuse vor, mit einer Anström- und einer Abströmseite, wobei die Anström¬ seite eine Lufteintrittsöffnung und die Abströmseite einen umlaufen¬ den Filterrahmen, in den als Filter ein in der Reinraumtechnik üb¬ liches Hochleistungs-Schwebstoffilters abgedichtet eingesetzt ist, aufweisen, weiter ein integrierter Ventilator vorgesehen ist, wobei die Lufteintrittsöffnung gegenüber der Einströmdüse des Ventilators so versetzt angeordnet ist, daß die angesaugte Luft durch einen ersten kanalähnlichen Schlitz geführt, den Ventilator erreicht und von diesem in einen zweiten, parallel zum ersten Schlitz verlau¬ fenden, kanalähnlichen Schlitz gedrückt wird, bis eine etwa unter der Einströmöffnung liegende Überströmöffnung den Übertritt dieser geförderten Luft in den der Rohluftseite des Filters zugeordneten Druckraum erlaubt, wobei diese Schlitze von schalldämmenden Leit¬ wänden gebildet werden. Für das Laufrad des Ventilators ist eine Kammer, insbesondere eine Spiralkammer vorgesehen. Nachteilig dabei ist der luftführungsbedingte Druckverlust, der zu einer erhöhten Leistungsaufnahme des Ventilators -Leistungsaufnahmen von über 300 w/πr werden durchaus erreicht- führt. Diese Druckverluste haben zur Folge, daß der Ventilator derartiger Lüftungseinheiten mit einer erhöhten Drehzahl betrieben werden muß, was zu einer verstärkten Schalleistungs-Abgabe führt, so daß Schallpegel von etwa 55 dB(A) nicht unterschritten werden können. Darüber hinaus ist der
Ventilator einseitig gegen eine der Leitflächen aus schalldämpfendes Material abgestützt, wobei dazu diese Leitfläche statisch verstärkt werden muß, und eine das nachgeschaltete Filter belastende Partikelablösung aus dem schalldämpfenden Material infolge der Erschütterungen durch den nie ganz ruhigen Laufes des Ventilators nicht auszuschließen ist.DE-OS 3836 147 attempts to further develop this state of the art so that the modularly designed clean room ceiling can be maintained and repaired in a particularly simple and cost-saving manner and that it is also easy to assemble, in particular because the large number of Pipe connections from the individual filter modules to the ventilation center. For this purpose, she proposes a housing with an inflow and an outflow side, the inflow side having an air inlet opening and the outflow side having a circumferential filter frame, in which a high-performance particulate filter which is customary in clean room technology is inserted as a filter an integrated fan is also provided, the air inlet opening being arranged offset with respect to the inflow nozzle of the fan in such a way that the sucked-in air is guided through a first channel-like slot, reaches the fan and from there runs into a second slot parallel to the first slot, channel-like slot is pressed until an overflow opening located approximately below the inflow opening permits this conveyed air to pass into the pressure space assigned to the raw air side of the filter, these slots being formed by sound-absorbing guide walls. A chamber, in particular a spiral chamber, is provided for the impeller of the fan. The disadvantage here is the air pressure-related pressure loss, which leads to increased power consumption of the fan - power consumption of more than 300 w / πr is definitely achieved. These pressure losses have the consequence that the fan of such ventilation units must be operated at an increased speed, which leads to an increased sound power output, so that the sound level cannot fall below about 55 dB (A). In addition, the Fan supported on one side against one of the guide surfaces made of sound-absorbing material, this guide surface must be reinforced statically, and a particle detachment from the sound-absorbing material, which is a burden on the downstream filter, cannot be ruled out as a result of the vibrations caused by the fan never running quite smoothly.
Diesen Nachteil zu beheben ist die Aufgabe, die der Erfindung zu¬ grunde liegt, und nach der eine Lüftungseinheit so weitergeb ldet werden soll, daß ihre Zuluft aus einem oberhalb der Lüftungsdecke bzw. neben der Lüftungswand befindlichen Raum (Plenum) entnommen werden kann, wodurch (nahezu) beliebige Raumgrößen mit einer vertikalen oder mit einer horizontalen Luft-Durchflutung mit turbulenzarmer Verdrängungsströmung im Fallstrom bzw. im Querstrom versorgt werden können, wobei der Schallpegel der Lüftungseinheit verringert werden soll, diese einfach und wirtschaftlich herstellbar sein soll, wobei in Weiterführung der Aufgabe die Partikelablösung aus dem schalldämpfenden Material unterdrückt werden soll, und wobei schließlich auch in einfacher Weise die Möglichkeit geschaffen werden soll, die Lufttemperatur zu ändern.To remedy this disadvantage is the object on which the invention is based, and according to which a ventilation unit is to be further developed such that its supply air can be taken from a room (plenum) located above the ventilation ceiling or next to the ventilation wall, as a result of which (Almost) any room size can be supplied with a vertical or with a horizontal air flow with low-turbulence displacement flow in the downflow or in the crossflow, whereby the sound level of the ventilation unit should be reduced, it should be simple and economical to manufacture, while continuing the task the particle detachment from the sound-absorbing material is to be suppressed, and finally the possibility is to be created in a simple manner to change the air temperature.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkmale des Haupt¬ anspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Aus¬ führungsformen beschreiben die Unteransprüche.This object is achieved according to the invention by the features of the main claim; Advantageous further developments and preferred embodiments describe the subclaims.
Nach der Erfindung ist zwischen Deck- und Bodenplatte ein von diesen beidseits in Art einer Sandwichbauweise abgedeckter Einsatz aus schalldämpfenden Material vorgesehen, in den korrespondierend zur Ansaugöffnung eine Spiralkammer mit Ausblasöffnung und daran an¬ geschlossenen Ausblaskanal mit im Winkel zueinander stehenden, zu den beiden seitlichen Begrenzungen der als über die innere Breite des Gehäuses erstreckten Überströmschlitze ausgebildeten Überström¬ öffnung verlaufenden Schrägflächen eingeformt ist, wobei die Spiral-
β _According to the invention, an insert of sound-absorbing material, covered on both sides in the manner of a sandwich construction, is provided between the top and bottom plates, in which, corresponding to the suction opening, there is a spiral chamber with a blow-out opening and a blow-off duct connected to it with an angle to one another and to the two lateral boundaries the overflow opening, which is designed as an overflow opening and extends over the inner width of the housing, is formed, the spiral β _
kammer mit dem koaxial zu der in die Ansaugöffnung eingesetzten Einlaufdüse angeordneten Laufrad mit Antrieb des Ventilators versehen ist, und wobei der Ausblaskanal zusammen mit Deck- und Bodenplatte einen Rechteck-Diffusor bildet. Durch diese Ausbildung wird eine strömungs gerechte Ausbildung der Luftfördereinrichtung erreicht, die die von dem Ventilator aufzubringende Druckerhöhung gering hält und den Wirkungsgrad des Ventilators vergrößert und somit dessen Leistungsaufnahme verringert. Umlenkungen, die einen erheblichen Teil der Strömungsenergie verbrauchen, werden so weitgehend vermieden, so daß die notwendige Druckerhöhung im Ventilator reduziert werden kann. Über die damit verbundene Verringerung der Leistungsaufnahme des Ventilators hinaus wird dabei auch die vom Ventilator abgegebene Schalleistung verringert, so auf übermäßige Schalldä pfung verzichtet werden kann.Chamber is provided with the impeller arranged coaxially to the inlet nozzle inserted into the suction opening and the fan drive, and wherein the blow-out channel forms a rectangular diffuser together with the top and bottom plates. With this design, a flow-appropriate design of the air delivery device is achieved, which keeps the pressure increase to be applied by the fan low and increases the efficiency of the fan and thus reduces its power consumption. Deflections that consume a significant part of the flow energy are largely avoided so that the necessary pressure increase in the fan can be reduced. In addition to the associated reduction in the power consumption of the fan, the sound power output by the fan is also reduced, so that excessive noise reduction can be dispensed with.
Vorteilhaft sind die eine der Schrägflächen etwa tangential zur Spi¬ rale und die andere etwa tangential zum Drehkreis des Laufrades aus¬ gerichtet, wobei vorzugsweise die tangential zur Spirale verlaufende Schrägfläche parallel zu einer der Seitenwände des Gehäuses ver¬ läuft. Der so zwischen Deck- und Bodenplatte gebildete Rechteck- Diffusor öffnet sich somit zum Überströmschiitz hin, wobei in ihm die Ausströmgeschwindigkeit aus dem Spiralgehäuse unter Druck- Rückgewinn zum Überströmschlitz hin soweit abgebaut wird, daß das Überströmen mit (relativ) geringem Druckverlust erfolgt. Damit wird eine strömungsgerechte Anpassung erreicht, die die im Ventilator notwendige Druckerhöhung weiter verringert und auch die vom Ventila¬ tor erzeugte Schalleistung begrenzt, mit dem Ergebnis einer weiteren Verringerung sowohl der Leistungsaufnahme des Ventilators, als auch des Schallpegels der Lüftungseinheit. Dabei hat sich empirisch ge¬ zeigt, daß eine strömungsgerechte Anpassung dann erreicht wird, wenn die eine der Schrägflächen etwa tangential zur Spirale und die ande¬ re etwa tangential zum Drehkreis des Laufrades ausgerichtet sind.
Dabei ist in bevorzugter Weise die eine der Schrägflächen parallel zu einer Seitenwand des Gehäuses ausgerichtet, wodurch eine vorteil¬ hafte Öffnung des Ausblaskanals erreicht wird. Der so mit Deck- und Bodenplatte gebildete, zum Überströmschlitz hin geöffnete Rechteck- Diffusor bewirkt eine stromungsgerechte Aηpassung der Ausblasge¬ schwindigkeit des Ventilators an die Luftgeschwindigkeit im Über¬ strömschlitz, dazu wird der über den Rechteck-Diffusor geführte Aus¬ blasstrahl auf die Breite des Gehäuses aufgeweitet, wobei die Höhe des Strahls zumindest im Bereich des Diffusors konstant gehalten ist und auch der Diffusor Schalldämpfwirkung besitzt. Dies verringert ebenfalls Strömungsverluste, was wiederum zu einer Verringerung der im Ventilator notwendigen Druckerhöhung führt, mit der Auswirkung auf Leistungsaufnahme und Schallpegel, wobei letzterer um mehr als 10 dB(A) verringert werden konnte.One of the inclined surfaces is advantageously oriented approximately tangentially to the spiral and the other approximately tangentially to the rotating circle of the impeller, the inclined surface extending tangentially to the spiral preferably running parallel to one of the side walls of the housing. The rectangular diffuser thus formed between the top and bottom plates thus opens towards the overflow slot, in which the outflow speed from the volute casing under pressure recovery to the overflow slot is reduced to such an extent that the overflow takes place with (relatively) little pressure loss. A flow-appropriate adaptation is thus achieved, which further reduces the pressure increase required in the fan and also limits the sound power generated by the fan, with the result of a further reduction in both the power consumption of the fan and the sound level of the ventilation unit. It has been shown empirically that a flow-appropriate adaptation is achieved when one of the inclined surfaces is oriented approximately tangentially to the spiral and the other approximately tangentially to the rotating circle of the impeller. In this case, one of the inclined surfaces is preferably aligned parallel to a side wall of the housing, as a result of which an advantageous opening of the blow-out duct is achieved. The rectangular diffuser thus formed with the top and bottom plates and opened towards the overflow slot effects a flow-appropriate adaptation of the blow-out speed of the fan to the air speed in the overflow slot. For this purpose, the blow-out jet guided over the rectangular diffuser is expanded to the width of the Housing expanded, the height of the beam is kept constant at least in the region of the diffuser and the diffuser also has a sound-absorbing effect. This also reduces flow losses, which in turn leads to a reduction in the pressure increase required in the fan, with the effect on power consumption and noise level, the latter being able to be reduced by more than 10 dB (A).
Vorteilhaft ist der Überströmschlitz über die gesamte Breite des In¬ nenraumes des Gehäuses geführt, und liegt in seiner Länge bei 1/6 bis 1/4 der Länge des Gehäuses. Durch diese Ausbildung des Über¬ strömschlitzes wird erreicht, daß der geförderte Luftstrom in der gesamten Breite des Innenraumes des Gehäuses zum Filter überströmt, wobei bei den üblichen Filter-Austrittsgeschwindigkeiten von um 0,4 bis 0,5 m/s die Umlenkgeschwindigkeit der Luft bei 1,6 bis 3 m/s liegt, eine Geschwindigkeit, die keine besonderen Probleme mit Um¬ lenkverlusten und dadurch bedingtes Strömungsrauschen erwarten läßt. In einer vorteilhaften Ausführuπgsfor ist als schalldämpfende Mate¬ rial zumindest des Spiralkammer mit Ausblaskanal enthaltenden Ein¬ satzes ein geschäumter Kunststoff eingesetzt, in den Spiralkammer und Ausblaskanal eingeformt sind. Durch diese Ausbildung werden zum einen die günstigen Eigenschaften eines Radialventilators mit Spi¬ ralgehäuse ausgenutzt, mit seinem insgesamt guten Wirkungsgrad; zum anderen gestattet der in überraschend einfacher Weise gebildete Ausblas-Diffusor einen Druckrückgewinn, der die zum Erzeugen des für den Reinraumbetrieb notwendige Druckdifferenz zum Überwinden des Wi-
_ *The overflow slot is advantageously made over the entire width of the interior of the housing, and its length is 1/6 to 1/4 of the length of the housing. This configuration of the overflow slot ensures that the conveyed air flow overflows to the filter over the entire width of the interior of the housing, with the deflection speed of the air contributing to the usual filter outlet speeds of around 0.4 to 0.5 m / s 1.6 to 3 m / s, a speed which does not lead to any special problems with deflection losses and the resulting flow noise. In an advantageous embodiment, a foamed plastic is used as the sound-absorbing material of at least the spiral chamber with insert containing a blow-out channel, into which the spiral chamber and blow-out channel are molded. On the one hand, this design makes use of the favorable properties of a radial fan with a spiral housing, with its overall good efficiency; on the other hand, the blow-out diffuser, which is formed in a surprisingly simple manner, allows pressure to be recovered, which generates the pressure difference required to generate the clean room operation in order to overcome the _ *
derstandes des Filters verringert und so auch die von Ventilator aufgenommene Leistung. Besonders die Verwendung von Schaummaterial hat sich als wirksame Maßnahme zur Schalldämpfung erwiesen, wobei in den Einsatz die Spirale des Gebläses und auch die Schrägflächen des Rechteck-Diffusors in einfacher Weise, etwa durch Schneiden, einge¬ formt werden können, da deren Begrenzungen zylindrisch bzw. eben sind. Damit wird eine kostengünstige Herstellungsmöglichkeit er¬ reicht, die eine wirtschaftliche Fertigung erlaubt. Es versteht sich von selbst, daß sowohl die Deck- als auch die Bodenplatte ebenfalls aus Schaumstoff geformt sein können, jedoch lassen sich auch andere, aus der Technik der Schalldämpfung bekannte Materialien -etwa mit Mineralwolle o.dgl. hinterstopfte Lochbleche- einsetzen. Mit dieser Ausführung wird erreicht, daß zum einen das Gebläse gänzlich gekap¬ selt ist. Vorteilhaft ist dabei der Einsatz formgeschäumt, was eine einfache und rationelle Fertigung erlaubt, wobei vorzugsweise das Aufschäumen derart geleitet wird, daß die Oberfläche geschlossenpo¬ rig ist. Durch diese Oberflächen-Ausbildung wird erreicht, daß eine Belastung der das nachgeschaltete Filter belastende Partikelabgabe unterdrückt wird, was die Lebensdauer der Filter anwachsen läßt.the level of the filter is reduced and so is the power consumed by the fan. In particular, the use of foam material has proven to be an effective measure for sound absorption, the spiral of the blower and also the inclined surfaces of the rectangular diffuser being able to be molded in a simple manner, for example by cutting, since their boundaries are cylindrical or are even. In this way, an inexpensive manufacturing possibility is achieved, which allows economical manufacturing. It goes without saying that both the top and bottom plates can also be formed from foam, but other materials known from the art of soundproofing can also be used, such as mineral wool or the like. insert perforated sheets. With this embodiment it is achieved that on the one hand the fan is completely encapsulated. The use of molded foam is advantageous, which allows simple and efficient production, the foaming preferably being conducted in such a way that the surface is closed-pore. This surface design ensures that a load on the particle discharge which is a burden on the downstream filter is suppressed, which increases the life of the filter.
Vorteilhaft ist dabei die Deckplatte im Bereich des Überströmschlit¬ zes mit einer den aus dem Rechteck-Diffusor austretenden Luftstrom umlenkende Strömungsführung versehen, die vorzugsweise als ein aus schalldämpfendem Material geformter Einsatz mit einer einen Winkel von mindestens 90° umfassenden Hohlkehle ausgebildet ist. Dieser Einsatz, der auch eine Strömungsumlenkung um mehr als 90° zuläßt, verringert die im Bereich der U lenkung auftretenden Strömungsver¬ luste und hilft so mit, die von Ventilator aufgenommene elektrische Leistung zum Fördern des Luftstromes klein zu halten.The cover plate in the region of the overflow slot is advantageously provided with a flow guide deflecting the air flow emerging from the rectangular diffuser, which is preferably designed as an insert formed from sound-absorbing material with a fillet comprising an angle of at least 90 °. This use, which also permits a flow deflection by more than 90 °, reduces the flow losses occurring in the region of the deflection and thus helps to keep the electrical power consumed by the fan for conveying the air flow small.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das in die Spiralkammer eingesetzte Laufrad mit Antrieb auf der Bodenplatte aufgeständert und an dieser lösbar befestigt. Mit dieser Art der Ventilator-Anord-
nung wird erreicht, daß bei Bedarf der Ventilator zusammen mit der Bodenplatte durch den Filteraufnahme-Rahmen nach unten entnommen und und gewartet bzw. repariert werden kann. Weiter ist vorteilhaft, wenn das in dem Spiralgehäuse angeordnete Laufrad mit rückwärts ge¬ krümmten Schaufeln versehen ist. Dadurch wird zum einen der Wir¬ kungsgrad des Ventilators weiter gesteigert und seine Leistungsauf¬ nahme nochmals verringert, so daß das Laufrad mit einer geringeren Drehzahl betrieben werden, was darüber hinaus wegen der Abhängigkeit der Schalleistung von der 5. Potenz der Drehzahl zu einer erheb¬ lichen Reduzierung des Schallpegels führt.In a preferred embodiment, the impeller inserted into the spiral chamber is mounted on the base plate with a drive and is detachably attached to it. With this type of fan arrangement voltage is achieved that, if necessary, the fan can be removed and serviced or repaired together with the base plate through the filter holder frame. It is also advantageous if the impeller arranged in the spiral housing is provided with backward curved blades. As a result, the efficiency of the fan is further increased and its power consumption is further reduced, so that the impeller is operated at a lower speed, which moreover increases due to the dependence of the sound power on the 5th power of the speed leads to a reduction in the sound level.
Zur Verbesserung der Filteranströmung weist vorteilhaft die Boden¬ platte auf ihrer dem Filter zugewandten Seite eine keilfömige Schrä¬ ge auf, die von dem Überströmschlitz ansteigend maximal die gesamte Höhe des Druckraumes zwischen Bodenplatte und Filter-Oberseite aus¬ füllt. Diese keilförmige Schräge bildet zusammen mit der Bodenplatte eine Zunge, wobei in einer Ausführungsform dieser Bodenplatte ein¬ stückig geformt ist; in einer anderen Ausführungsform ist die keil¬ förmige Schräge als gesondertes Formteil ausgebildet und auf die Außenseite der Bodenplatte aufgebracht. Beide Ausführungsformeπ füh¬ ren zu dem gleichen Ergebnis: Damit wird der Querschnitt des Druck¬ raumes oberhalb des Filters von Überströmschlitz weg so verringert, daß im gesamten Druckraum etwa die gleiche Luftgeschwindigkeit, somit etwa gleicher dynamische Druck herrschen, was wegen des hinter dem Überströmschlitz im Druckraum herrschenden Gesamtdruckes zu einer Gleichverteilung des für eine gleichmäßige Filterdurchströmung verantwortlichen statischen Druckes führt. Somit können Unterschiede in der Geschwindigkeit der Luft, mit der diese durch das Filter tritt, von vorn herein ausgeschaltet werden.To improve the flow to the filter, the base plate advantageously has a wedge-shaped bevel on its side facing the filter, which increases from the overflow slot to a maximum of the entire height of the pressure space between the base plate and the upper side of the filter. This wedge-shaped bevel forms a tongue together with the base plate, this base plate being formed in one piece in one embodiment; In another embodiment, the wedge-shaped bevel is designed as a separate molded part and applied to the outside of the base plate. Both embodiments lead to the same result: the cross section of the pressure space above the filter away from the overflow slot is reduced in such a way that there is approximately the same air velocity, thus approximately the same dynamic pressure, in the entire pressure space, which is due to the fact that behind the overflow slot Total pressure prevailing pressure space leads to an even distribution of the static pressure responsible for a uniform filter flow. Differences in the speed of the air with which it passes through the filter can thus be eliminated from the outset.
Bei dieser Ausführung der modularen Lüftungseinheit ist es in einfa¬ cher Weise möglich, daß auf dem Gehäuse ein der Ansaugöffnung vorge¬ schalteter Wärmetauscher angeordnet ist; dieser Wärmetauscher ist
primärseitig an einen Kältesatz angeschlossen. Durch diese Kombina¬ tion der Lüftungseinheit mit einem Wärmetauscher kann, insbesondere dann wenn dieser an einen Kältesatz angeschlossen ist, die Tempera¬ tur der in den Raum eingeblasenen Luft den Erfordernissen entpre- chend angepaßt werden, insbesondere können Wärmelasten kompensiert werden. Dabei werden diese Warnet .scher mit Vor- und Rücklauflei- tungen untereinander und mit der Quelle verbunden, wobei diese Ver¬ bindungen -im Gegensatz zu den Luftzuführungsleitungen nach DE-OS 34 33 900- wegen ihres kleinen Querschnittes tolerierbar sind.In this embodiment of the modular ventilation unit, it is possible in a simple manner that a heat exchanger upstream of the intake opening is arranged on the housing; this heat exchanger is connected to a chiller on the primary side. Through this combination of the ventilation unit with a heat exchanger, especially when this is connected to a cooling unit, the temperature of the air blown into the room can be adapted to the requirements, in particular heat loads can be compensated. These warning cutters are connected to one another and to the source with supply and return lines, these connections being tolerable because of their small cross section, in contrast to the air supply lines according to DE-OS 34 33 900.
Die so gebildete Lüftungseinheit kann in üblichen Rasterdecken ein¬ gesetzt werden; sie entnimmt die zu fördernde Luft dem Hohlraum zwi¬ schen der Massivdecke und der abgehängten Filterdecke, so daß weite¬ re Rohrleitungsverbindungen entfallen. Die hohe Schalldämpfwirkung erlaubt so einen unmittelbaren Einsatz, wobei die von den einzelnen Ventilatoren aufgenommene Leistung wegen der niedrigen Druckerhöhung infolge des geringen Strömungwiderstandes tolerierbar ist, und keine zusätzlichen Maßnahmen, etwa im Sinne einer Zusatzkühlung erfordern. Darüberhinaus erlaubt die erfindungsgemäße Lüftungseinheit in einfa¬ cher Weise das Bilden von Lüftungszonen, wozu die Antriebsmotoren der Gebläse einzeln oder in Gruppen zusammengefaßt schaltbar sind und ggf. die Rastergrenzen zwischen derartigen Lüftungszonen mittels abgehängter Trennvorhänge abgeteilt werden.The ventilation unit formed in this way can be used in conventional grid ceilings; it takes the air to be conveyed from the cavity between the solid ceiling and the suspended filter ceiling, so that further pipeline connections are eliminated. The high sound damping effect thus allows immediate use, the power consumed by the individual fans being tolerable due to the low pressure increase due to the low flow resistance, and requiring no additional measures, for example in the sense of additional cooling. In addition, the ventilation unit according to the invention allows ventilation zones to be formed in a simple manner, for which purpose the drive motors of the blowers can be switched individually or in groups and, if appropriate, the grid boundaries between such ventilation zones are divided by means of suspended separating curtains.
Das Wesen der Erfindung wird an Hand der Figuren 1 und 2 beispiel¬ haft näher beschrieben; dabei zeigenThe essence of the invention is described in more detail by way of example with reference to FIGS. 1 and 2; show
Fig. 01: Eine Aufsicht auf die Lüftungseinheit mit Einström¬ öffnung; Fig. 02: Einen Längsschnitt durch die Lüftungseinheit mit un¬ tergesetztem Filter.Fig. 01: A top view of the ventilation unit with inflow opening; Fig. 02: A longitudinal section through the ventilation unit with a filter underneath.
Die Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf die Lüftungseinheit 1 mit ihrem umlaufenden Gehäuse 2. Die Deckplatte 3, aus Gründen der Stabilität
mittels eines Verstärkungsprofils 3.1 verstärkt, teilt diese Deck¬ platte in zwei Teile: während der eine Teil die Einströmöffnung 3.3 (Fig. 2) enthält, deckt der andere Teil den Ausströmkanal 14 ab, der von den beiden Schrägwänden 14.1 und 14.2 begrenzt ist. In der ge¬ wählten Darstellung setzt die Schrägwand 14.1 die Spirale der Spi¬ ralkammer 11 so fort, daß sie die Innenseite einer der Längs-Seiten- wände 4 bildet. Der Ausströmkanal 14 geht auf der dem SpiralgehäuseFIG. 1 shows a top view of the ventilation unit 1 with its surrounding housing 2. The cover plate 3, for reasons of stability Reinforced by means of a reinforcement profile 3.1, this cover plate divides into two parts: while one part contains the inflow opening 3.3 (FIG. 2), the other part covers the outflow channel 14, which is delimited by the two inclined walls 14.1 and 14.2. In the selected illustration, the inclined wall 14.1 continues the spiral of the spiral chamber 11 in such a way that it forms the inside of one of the longitudinal side walls 4. The outflow channel 14 goes on the spiral housing
11 gegenüber liegenden Seite über in den Überströmschlitz 15, der dadurch gebildet ist, daß die Bodenplatte 5 nicht bis zur überström- seitigen Seitenwand 4.1 geführt ist. Die ventilatorseitige Seiten¬ wand 4.2 schließt das Gehäuse. In der der Überströmseite abgewandten Hälfte des Gehäuses 2 ist die Deckplatte mit der Einströmöffnung 3.3 (Fig. 2) versehen, in die die Einlaufdüse 11.1 des Ventilator einge¬ setzt ist. Der Ventilator selbst wird durch das in den Einsatz 10 (Fig. 2) eingeformte Spiralgehäuse 11 gebildet, in das ein Laufrad11 opposite side over into the overflow slot 15, which is formed in that the base plate 5 is not guided up to the overflow side wall 4.1. The side wall 4.2 on the fan side closes the housing. In the half of the housing 2 facing away from the overflow side, the cover plate is provided with the inflow opening 3.3 (FIG. 2), into which the inlet nozzle 11.1 of the fan is inserted. The fan itself is formed by the spiral housing 11 molded into the insert 10 (FIG. 2), into which an impeller
12 (Fig. 2) mit Antrieb 12.1 eingesetzt ist, wodurch ein gesondertes Ventilatorgehäuse überflüssig wird.12 (Fig. 2) with drive 12.1 is used, whereby a separate fan housing is unnecessary.
Die vom Laufrad 12 des Ventilators geförderte Luft verläßt den Ven¬ tilator durch die Ausblasöffnung 13 und gelangt in den Ausströmkanal 14, der vc . ..e. Scnrägwandan 14.1 und 14.2 begrenzt ist, wobei hier die eine Schrägwand von der Innenseite der in tangentialer Ver¬ längerung der Spirale der Spiralkammer 11 gelegenen Seitenwand 4 ge¬ bildet ist, während die andere Schrägwand 14.2 in den Einsatz 10 ein¬ geformt ist und etwa auf eine Tangente an den Laufradkreis geführt ist, wobei der Winkel zur Seitenwand 4 auch geringer gewählt werden kann, so daß die Tangente an einem inneren Laufradkreis bezogen ist und die Ausblasöffnung breiter wird. Durch die Führung der Schräg¬ fläche 14.2 wird die in der Höhe durch die Seitenwände 4, 4.1 und 4.2 begrenzte Ausblasöffnung des Ventilators so groß gehalten, daß keine überhohe Ausblasgeschwindigkeit entsteht. Die Schrägflächen bilden zusammen mit der Deck- und der Bodenplatte 3 bzw. 5 einen Diffusor, in dem eine Aufweitung des Ausblas-Strahles ohne Strahl-
ablösung möglich wird.The air conveyed by the impeller 12 of the fan leaves the fan through the blow-out opening 13 and reaches the outflow channel 14, the vc. ..e. The inclined wall is limited to 14.1 and 14.2, here the one inclined wall being formed from the inside of the side wall 4 located in a tangential extension of the spiral of the spiral chamber 11, while the other inclined wall 14.2 is formed in the insert 10 and approximately on a tangent to the impeller circle is guided, the angle to the side wall 4 can also be chosen to be smaller, so that the tangent is related to an inner impeller circle and the blow-out opening becomes wider. By guiding the inclined surface 14.2, the blow-out opening of the fan, which is limited in height by the side walls 4, 4.1 and 4.2, is kept so large that there is no excessive blow-out speed. The inclined surfaces together with the top and bottom plates 3 and 5 form a diffuser in which an expansion of the blow-out jet without jet detachment is possible.
Die Figur 2 zeigt einen etwa mittigen Längsschnitt durch die Lüf¬ tungseinheit 1, die über die Hängeeisen 1.1 an einer Massivdecke des zu belüftenden Raumes aufgehängt ist. In dem Gehäuse 2 ist die Deck¬ platte 3 angeordnet, die durch das Verstärkungsprofil 3.1 unterteilt ist. Überströmseitig weist die Deckplatte 3 eine Revisionsöffnung 3.2 auf, die den Zugang zum Ausblaskanal 14 gestattet; die andere Seite ist mit der Einströmöffnung 3.3 versehen. Seitlich wird das Gehäuse an den Längsseiten von den Seitenwänden 4 und an den Schmal¬ seiten überströmseitig von der Seitenwand 4.1 und ventilatorseitig von der Seitenwand 4.2 begrenzt. Das eigentliche Gehäuse 2 wird zum Filter 7.1 hin durch die Bodenplatte 5 abgeschlossen, wobei diese Bodenplatte 5 zur Bildung des Überströmschlitzes 15 nicht bis zur überströmseitigen Seitenwand 4.1 geführt ist.FIG. 2 shows an approximately central longitudinal section through the ventilation unit 1, which is suspended from the hanging iron 1.1 on a solid ceiling of the room to be ventilated. The cover plate 3 is arranged in the housing 2 and is subdivided by the reinforcing profile 3.1. On the overflow side, the cover plate 3 has an inspection opening 3.2, which allows access to the blow-out duct 14; the other side is provided with the inflow opening 3.3. The housing is delimited laterally on the long sides by the side walls 4 and on the narrow sides on the overflow side by the side wall 4.1 and on the fan side by the side wall 4.2. The actual housing 2 is closed off to the filter 7.1 by the base plate 5, this base plate 5 not leading to the overflow-side wall 4.1 to form the overflow slot 15.
Das Gehäuse 2 der Lüftungseinheit 1 wird von den Hängeeisen 1.1 ge¬ tragen, wobei der untergesetzte Filterrahmen 7, der auch mit einem Sichtschutzgitter versehen sein kann, diese Tragefunktion übernimmt. Gleichzeitig trägt dieser untergesetzte Filterrahmen 7 auch das aus¬ wechselbar eingesetzte Filter 7.1, das mittel einer Liquid-Dichtung 7.2 umlaufend abgedichtet ist. Eine derartige Befestigung und Ab¬ dichtung des Filters beschreibt beispielsweise die DE-OS 38 17 447. Der Einströmöffnung 3.3 zugeordnet ist in dem Einsatz 10 (Fig. 1) eine Spiralkammer 11 vorgesehen, die zusammen mit dem eingesetztem Laufrad 12 mit Antrieb 12.1 die Ventilator bildet, der die zu för¬ dernde Luft aus dem Plenum unterhalb der (nicht näher bezeichneten) Massivdecke des zu belüftenden Raumes ansaugt und durch die Aus¬ blasöffnung 13 in die Ausblaskanal 14 drückt. Dieser Ausblaskanal 14 bildet im Zusammenwirken mit den Schrägwänden 14.1 und 14.2, der Deckplatte 3 und der Bodenplatte 5 einen Rechteck-Diffusor, in dem der Ausblasstrahl unter Druckrückgewinn aufgeweitet wird.
Die so verzögerte Luftströmung wird mittels des viertelkreisförmig ausgebildeten Strömungsleiteinsatzes 17 durch den Überströmschlitz 15 in den Druckraum 6 vor dem Filter 7.1 gelenkt, aus dem es durch dieses Filter in den zu belüftenden Raum abströmt. Dabei bewirkt der keilförmige Einsatz 16, daß die Geschwindigkeit der Luft in dem dem Filter 7.1 vorgeschalteten Druckraum trotz abströmender Luft hin¬ reichend gleichmäßig verteilt ist, so daß die Geschwindigkeit der aus dem Filter in den zu belüftenden Raum austretenden Luft die zur Bildung einer für die Reinraumtechnik notwendigen, turbulenzarmen Verdrängungsströmung hinreichende Gleichverteilung aufweist.
The housing 2 of the ventilation unit 1 is carried by the hanging iron 1.1, the filter frame 7 below, which can also be provided with a screen, assumes this carrying function. At the same time, this filter filter 7 below also carries the replaceable filter 7.1, which is sealed all around by means of a liquid seal 7.2. Such a fastening and sealing of the filter is described, for example, in DE-OS 38 17 447. A spiral chamber 11 is assigned to the inflow opening 3.3 in the insert 10 (FIG. 1), which together with the inserted impeller 12 with drive 12.1 is the fan forms, which sucks in the air to be conveyed from the plenum below the (not specified) solid ceiling of the room to be ventilated and presses it through the exhaust opening 13 into the exhaust duct 14. In cooperation with the inclined walls 14.1 and 14.2, the cover plate 3 and the base plate 5, this blow-out duct 14 forms a rectangular diffuser in which the blow-out jet is expanded under pressure recovery. The delayed air flow is directed by means of the quarter-circular flow guide insert 17 through the overflow slot 15 into the pressure chamber 6 in front of the filter 7.1, from which it flows through this filter into the room to be ventilated. The wedge-shaped insert 16 has the effect that the speed of the air in the pressure space upstream of the filter 7.1 is sufficiently evenly distributed despite the outflowing air, so that the speed of the air emerging from the filter into the space to be ventilated is sufficient for the formation of air Clean room technology necessary, low-turbulence displacement flow has sufficient uniform distribution.
Claims
01. Modulare Lüftungseinheit, insbesondere für Lüftungsdecken oder -wände Reiner Räume, mit rechteckigem Gehäuse, inte¬ griertem Ventilator und angeschlossenem Filterrahmen, in den ein Filter einsetzbar ist, wobei das Gehäuse zumindest eine Deckplatte mit zu einem Ende des Gehäuses versetzte Ansaugöffnung zum Plenum und eine Bodenplatte mit einer Überstromöffnung zu einem Druckraum über dem Filter auf¬ weist, die aus schalldämpfenden Material geformt sind, da¬ durch gekennzeichnet, daß zwischen Deck- und Bodenplatte (3, 5) ein von diesen beidseits in Art einer Sandwichbau¬ weise abgedeckter Einsatz (10) aus schalldämpfenden Mate¬ rial vorgesehen ist, in den korrespondierend zur Ansaugöff¬ nung (3.3) eine Spiralkammer (11) mit Ausblasöffnung (13) und daran angeschlossenen Ausblaskanal (14) mit im Winkel zueinander stehenden, zu den beiden seitlichen Begrenzun¬ gen der als über die innere Breite des Gehäuses (2) er¬ streckten Überströmschlitz (15) ausgebildeten Überström¬ öffnung verlaufenden Schrägflächen (14.1, 14.2) eingeformt ist, wobei die Spiralkammer (11) mit dem koaxial zu der in die Ansaugöffnung (3.3) eingesetzten Einlaufdüse (11.1) angeordneten Laufrad (12) mit Antrieb (12.1) des Ventila¬ tors,versehen ist, und der Ausblaskanal (14) zusammen mit Deck- und Bodenplatte (3, 5) einen Rechteck-Diffusor bilden. 02. Lüftungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Schrägflächen (14.1) etwa tangential zur Spirale der Spiralkammer (11) und die andere (14.01. Modular ventilation unit, in particular for ventilation ceilings or walls in clean rooms, with a rectangular housing, integrated fan and connected filter frame into which a filter can be inserted, the housing having at least one cover plate with a suction opening offset to one end of the housing and to the plenum has a base plate with an overflow opening to a pressure chamber above the filter, which are formed from sound-absorbing material, characterized in that between the cover and base plates (3, 5) an insert covered on both sides in the manner of a sandwich construction (10) made of sound-absorbing material is provided, in which, corresponding to the suction opening (3.3), there is a spiral chamber (11) with a blow-out opening (13) and a blow-out duct (14) connected to it with an angle to the two lateral boundaries opposite the overflow slot (15) which extends over the inner width of the housing (2) The overflow opening is formed with inclined surfaces (14.1, 14.2), the spiral chamber (11) with the impeller (12) with the drive (12.1) of the fan being arranged coaxially with the inlet nozzle (11.1) inserted in the suction opening (3.3) , is provided, and the blow-out duct (14) together with the top and bottom plates (3, 5) form a rectangular diffuser. 02. ventilation unit according to claim 1, characterized in that one of the inclined surfaces (14.1) approximately tangential to the spiral of the spiral chamber (11) and the other (14th
2) etwa tangential zum Drehkreis des Laufrades (12) ausgerichtet sind, wobei vorzugsweise die tangential zur Spirale ver¬ laufende Schrägfläche (14.1) parallel zu einer der Sei¬ tenwände (4) des Gehäuses (2) verläuft.2) are oriented approximately tangentially to the rotating circle of the impeller (12), the inclined surface (14.1), which runs tangentially to the spiral, preferably running parallel to one of the side walls (4) of the housing (2).
03. Lüftungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Überströmschlitz (15) über die gesamte Breite des Innenraumes des Gehäuses (2) geführt ist, und in seiner Länge bei 1/6 bis 1/4 der Länge des Gehäuses (2) liegt.03. ventilation unit according to claim 1 or 2, characterized gekenn¬ characterized in that the overflow slot (15) is guided over the entire width of the interior of the housing (2), and in length at 1/6 to 1/4 of the length of the housing (2) lies.
04. Lüftungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als schalldämpfendes Material zu¬ mindest des Spiralkammer (11) mit Ausblaskanal (14) ent¬ haltenden Einsatzes (10) ein geschäumter Kunststoff ein¬ gesetzt ist, in den Spiralkammer (11) und Ausblakanal (14) eingeformt sind.04. ventilation unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that as a sound-absorbing material at least the spiral chamber (11) with blow-out channel (14) containing insert (10) a foamed plastic is inserted in the spiral chamber ( 11) and exhaust duct (14) are formed.
05. Lüftungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (10) formgeschäumt ist, wobei vorzugsweise das Aufschäumen derart geleitet wird, daß die Oberfläche geschlossenporig ist.05. ventilation unit according to claim 4, characterized in that the insert (10) is foam-molded, preferably the foaming is conducted such that the surface is closed-pore.
06. Lüftungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (3) im Bereich des Über¬ strömschlitzes (15) mit einer den aus dem Rechteck-Diffu¬ sor austretenden Luftstrom umlenkende Strömungsführung (17) versehen ist, die vorzugsweise als ein aus schall¬ dämpfendem Material geformter Einsatz mit einer einen Winkel von mindestens 90° umfassenden Hohlkehle ausge- bildet ist.06. Ventilation unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cover plate (3) in the region of the overflow slot (15) is provided with a flow guide (17) deflecting the air flow emerging from the rectangular diffuser preferably in the form of an insert formed from sound-absorbing material with a fillet comprising an angle of at least 90 ° forms is.
07. Lüftungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Spiralkammer (11) einge¬ setzte Laufrad (12) mit Antrieb (12.1) auf der Bodenplatte (5) aufgeständert und an dieser lösbar befestigt ist.07. ventilation unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the in the spiral chamber (11) ein¬ set impeller (12) with drive (12.1) on the base plate (5) and detachably attached to this.
08. Lüftungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln des Laufrades (12) rückwärts gekrümmt sind.08. ventilation unit according to claim 7, characterized in that the blades of the impeller (12) are curved backwards.
09. Lüftungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (5) auf ihrer dem Fil¬ ter (7.1) zugewandten Seite eine keilfömige Schräge (16) aufweist, die von dem Überströmschlitz (15) ansteigt und zur dem Überströmschlitz (15) gegenüber liegenden Seite hin maximal die gesamte Höhe des Druckraumes (6) zwischen Bodenplatte (5) und Oberseite des Filters (7.1) ausfüllt.09. ventilation unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the base plate (5) on its side facing the filter (7.1) has a wedge-shaped slope (16) which rises from the overflow slot (15) and to which Overflow slot (15) on the opposite side fills a maximum of the entire height of the pressure chamber (6) between the base plate (5) and the top of the filter (7.1).
10. Lüftungseinheit nach nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da¬ durch gekennzeichnet, daß auf dem Gehäuse (2) ein der An¬ saugöffnung (3.3) vorgeschalteter Wärmetauscher angeordnet ist.10. Ventilation unit according to one of claims 1 to 9, da¬ characterized in that a suction intake (3.3) upstream of the heat exchanger is arranged on the housing (2).
11. Lüftungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher primärseitig an einen Kältesatz an¬ geschlossen ist. 11. Ventilation unit according to claim 10, characterized in that the heat exchanger is an¬ on the primary side to a refrigeration unit.
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