[0001] Die Erfindung betrifft ein modulares Sonderklima-Raumsystem der im Oberbegriff des
Anspruches 1 genannten Art.
[0002] Sonderklima-Räume sind in vielen Industriebereichen, wie z.B. der Elektronik, Optik,
Chemie, Biotechnik, Raumfahrt usw. sowohl in Forschungs- und Prüflabors als auch in
bestimmten Produktionsabschnitten immer dann erforderlich, wenn ein Arbeiten unter
"normaler" Umgebungsluft schwierig bis unmöglich ist und/oder Neben- bzw. Abfallprodukte
insbesondere in Form von Gasen, Nebel oder Staub entstehen, die nicht einfach in
die Umgebung abgegeben werden dürfen oder nicht in andere Arbeitsbereiche gelangen
sollen.
[0003] Neben individuell in herkömmlicher Bautechnik erstellten und somit unveränderlichen
Sonderklima-Räumen sind auch variable Systeme bekannt, bei denen nach Funktion und
Größe verschiedene, aufeinander abgestimmte Module serienmäßig so vorgefertigt werden,
daß aus ihnen nach dem Baukastenprinzip auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittene
Funktionsgruppen zusammengestellt werden können. Die vorgefertigten Einheiten werden
an den Aufstellungsort transportiert und dort zusammengesetzt, wobei ein möglichst
hohes Maß an geometrischer Variabilität erwünscht ist, um sich an die jeweiligen
räumlichen Gegebenheiten optimal anpassen zu können.
[0004] Den zentralen Baustein eines solchen modularen Sonderklima-Raumsystems, wie es beispielsweise
in der Zeitschrift "Reinraumtechnik", 1. Jahrgang, November 1987, Seiten 16 bis 18
beschrieben ist, bildet ein sogenanntes Produktionsmodul, in dessen über eine Tür
zugänglichen Innenraum sich die Aufenthalts- und Arbeitsbereiche befinden, für die
das jeweilige Sonderklima erzeugt und aufrechterhalten werden soll.
[0005] Dies bedeutet, daß diesen Bereichen entweder ständig oder intermittierend Luft zugeführt
werden muß, die in besonderer Weise aufbereitet ist, so daß sie z.B. einen Reinheitsgrad
und/oder eine Temperatur und/oder eine relative Feuchtigkeit aufweist, die sich von
den entsprechenden Parametern der Außenluft unterscheiden. Dabei kann es wünschenswert
sein, die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit auf einem vorgebbaren Wert konstant
zu halten oder gemäß einem vorgebbaren Programm im Laufe der Zeit zu variieren.
[0006] In dem gleichen Maße, in dem dem Produktionsmodul neue Luft zugeführt wird, muß aus
ihm "alte" Luft abströmen, die in manchen Fällen erst nach einer gewissen Nachbereitung
wie z.B. Filterung, Entkeimung, Entfeuchtung usw. an die Umgebung abgegeben oder
innerhalb des Systems zurückgeführt werden kann.
[0007] Liegt ein erhöhter Platzbedarf für die mit einem Sonderklima ausgestatteten Aufenthalts-
und Arbeitsbereiche vor, so können auch mehrere Produktionsmodule unter Weglassen
der entsprechenden Seiten- und/oder Stirnwände gas- und teilchendicht so aneinander
angefügt werden, daß sich ein durchgehender Innenraum ergibt. Weitere Bausteine des
bekannten modularen Sonderklima-Raumsystems, die je nach Bedarf an das oder die
Produktionsmodule angesetzt werden können, sind beispielsweise ein Umkleidemodul,
in dem das An- bzw. Ablegen von Reinraumkleidung erfolgt oder ein gegebenenfalls
zwischen Umkleide- und Produktionsmodul anzuordnendes Schleusenmodul, das zur Entfernung
von auf der Reinraumkleidung abgelagerten Restpartikeln und zur lufttechnischen Abschirmung
des Innenraums des Produktionsmoduls dient.
[0008] Die meisten der zur Luftauf- und/oder -nachbereitung dienenden Aggregate wie Filter,
Kühl- bzw. Heizvorrichtungen, Be- oder Entfeuchter usw. sowie die Gebläse zur Luftumwälzung
sind nach dem Stand der Technik alle in einem sogenannten Technikmodul untergebracht,
das an das oder die Produktionsmodule angefügt und mit dem Rest der Anordnung zur
Herstellung durchgehender Luftströmungswege und Leitungsverbindungen gekoppelt wird.
Dabei ist es möglich, an größere Komplexe mehrere solcher Technikmodule anzuschließen,
die jedoch alle den gleichen Aufbau und die gleichen Funktionen besitzen.
[0009] Nun ist es aber nicht in jedem Fall erforderlich bzw. zweckmäßig, allen Bereichen
des Innenraums des oder der Produktonsmodule in identischer Weise aufbereitete Luft
zuzuführen. So ist es beispielsweise bekannt, die aus dem Technikmodul kommende und
dort vorgefilterte Luft in einen sich nahezu über die gesamte Grundrißfläche des Produktionsmoduls
erstreckenden Deckenhohlraum einströmen zu lassen, aus dem sie dann in hochreine Bereiche,
an deren Teilchenfreiheit besonders hohe Anforderungen gestellt werden, durch im Deckenboden
angeordnete Feinstfilter austritt, während sie in die übrigen Reinraumbereiche durch
weniger feine Filter oder einfach durch Lochplatten oder Auslaßdüsen im Deckenboden
hineinströmt. Dabei wird die überschüssige Luft durch einen ebenfalls durchgehenden
Bodenhohlraum abgesaugt, wobei sich die aus den oben erwähnten verschiedenen Bereichen
kommenden Luftanteile miteinander vermischen und gemeinsam nach einer eventuellen
Nachbehandlung in den Deckenhohlraum zurückgeführt bzw. nach außen abgegeben werden.
[0010] Diese bekannte Anordnung hat eine Reihe von Nachteilen: Zwar ist es möglich, die
pro Zeiteinheit geförderten Volumina der den verschiedenen Bereichen des Produktionsmodul-Innenraums
zugeführten, unterschiedlich aufbereiteten Luftströme innerhalb gewisser Grenzen
dadurch zu variieren, daß die Strömungswiderstände für diese Luftströme unterschiedlich
verändert werden, was z.B. durch das Öffnen und Schließen von steuerbaren Klappen
oder dergleichen geschehen kann.
[0011] Dagegen ist es aber nicht möglich, einem der Bereiche die benötigte Luft in anderen
Zeitintervallen zuzuführen als anderen Bereichen. Auch kann für die verschiedenen
Luftströme nur die Aufbereitung in unterschiedlicher Weise erfolgen, die unmittelbar
beim Hindurchtreten durch die Öffnungen im Deckenboden durchgeführt wird; dies ist
praktisch nur die Endfil terung, so daß sich die Luftströme letztlich nur hinsichtlich
ihrer Reinheitsklasse voneinander unterscheiden können. Eine unterschiedliche Erwärmung
oder Abkühlung, Be- oder Entfeuchtung usw. ist nicht möglich.
[0012] Weiterhin muß die gesamte aus verschiedenen Produktionsmodulbereichen abgesaugte
Luft in einheitlicher Weise nachbehandelt, beispielsweise entkeimt oder gewaschen
werden, auch wenn dies eigentlich nur für den Luftstrom aus einem bestimmten Teilbereich,
beispielsweise aus dem Bereich eines oder mehrerer Arbeitstische erforderlich wäre.
[0013] Schließlich muß das Technikmodul so groß ausgelegt sein, daß in ihm alle denkbaren
Luftförder- und Aufbereitungsaggregate untergebracht und angeschlossen werden können,
die im extremsten Einzelfall benötigt werden. Das bedeutet, daß in den meisten Anwendungsfällen,
in denen nur ein Teil dieser Aggregate erforderlich ist, das Technikmodul viel leeren
Raum umschließt, der auf der Außenseite der Anordnung zur Verfügung stehen muß, damit
die betreffende Modulgruppe überhaupt aufgestellt werden kann. Besonders nachteilig
ist dabei, daß dieser vergleichsweise große Raumbedarf für das Technikmodul immer
konzentriert an einer einzigen Stelle der gesamten Anordnung anfällt.
[0014] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein modulares Sonderklima-Raumsystem
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit einem möglichst geringen technischen
Aufwand eine größtmögliche Flexibilität und Variabilität des Systems hinsichtlich
seiner Anpassung an die in den verschiedenen Einsatzfällen erforderlichen Funktionen
und die jeweiligen räumlichen Möglichkeiten erzielt wird, und daß bei seinem Betrieb
die den einzelnen Aufbereitungsvorgängen zuzuführenden Luftvolumina so klein wie
möglich gehalten werden können.
[0015] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 zusammengefaßten
Merkmale vor.
[0016] Gemäß der Erfindung werden also für die Anwendungsfälle, in denen verschiedenen Bereichen
des Produktionsmodul-Innenraums in unterschiedlicher Weise aufbereitete Luftströme
zugeführt werden, statt des einen mehrere hinsichtlich ihrer Aufbereitungsfunktionen
unterschiedlich ausgerüstete Technikmodule vorgesehen, die je nach Bedarf baukastenmäßig
an das oder die Produktionsmodule anfügbar sind und von denen jeweils eines zur Erzeugung
und Aufbereitung eines der verschiedenen Luftströme dient. Wichtig ist dabei, daß
die Strömungswege für diese Luftströme prinzipiell voneinander getrennt gehalten
werden, so daß es möglich ist, unterschiedlich aufbereitete Luftvolumina ohne vorherige
Vermischung in den Produktionsmodul-Innenraum hineinzublasen.
[0017] Dem steht nicht entgegen, daß gemäß einer bevorzugten Weiterbildung in die Wände,
die verschiedene Strömungswege voneinander trennen, steuerbare, im geschlossenen
Zustand völlig dicht schließende Klappenanordnungen eingebaut sein können, die gewünschtenfalls
je nach Öffnungsgrad eine mehr oder weniger starke Teilvermischung der verschiedenen
Luftströme zulassen.
[0018] Da gewünschtenfalls jedes der verwendeten Technikmodule seine eigene Gebläseanordnung
enthalten kann,können die pro Zeiteinheit geförderten Volumina in jedem der verschiedenen
Luftströme völlig unabhängig von den anderen Luftströmen gesteuert werden. Insbesondere
kann diese Steuerung durch Veränderung der Förderleistung des jeweiligen Gebläses
erfolgen, so daß eine unter Umständen zu Leistungsverlusten führende Variation von
Strömungswiderständen nicht erforderlich ist. Hierdurch, sowie durch die Tatsache,
daß den einzelnen Aufbereitungsaggregaten immer nur die Luftmengen zugeführt werden,
für die der betreffende Aufbereitungsschritt tatsächlich erforderlich ist, arbeitet
ein erfindungsgemäßes System mit optimalem Wirkungsgrad.
[0019] Da für verschiedene Aufbereitungsarten verschiedene, voneinander getrennte Technikmodule
vorgesehen werden, kann die Größe dieser Module optimal ausgelegt werden. Außerdem
kann prinzipiell jedes dieser Module unmittelbar an das oder die Produktionsmodule
angefügt werden, so daß sich der für mehrere Aufbereitungsaggregate erforderliche
Raumbedarf um die Produktionsmodul-Anordnung herum "verteilen" läßt, was z.B. immer
dann von Vorteil ist, wenn eine Modulkombination in einem bereits vorhandenen Gebäude
aufgestellt werden soll und um die Produktionsmoduleinheit herum zwar langgestreckte
aber enge Freiräume verbleiben, welche die Aufstellung eines alle erforderlichen Aggregate
umfassenden Technikmoduls, wie es nach dem Stand der Technik bekannt ist, nicht zulassen
würden.
[0020] Bei einem modularen Sonderklima-Raumsystem, bei dem, wie dies meist der Fall ist,
die Luft, die durch die Zufuhr frisch aufbereiteter Luft im Produktionsmodul überschüssig
wird, nicht einfach an die Umgebung abgegeben sondern innerhalb des Systems rückgeführt
wird, ist in Weiterbildung des Anspruches 1 vor gesehen, daß zumindest für einen,
im Regelfall für alle zurückgeführten Luftströme ein eigener Strömungsweg vorhanden
ist, der prinzipiell von den Strömungswegen der anderen Luftströme getrennt ist und
im allgemeinen zu dem Technikmodul zurückführt, das den Bereich des Produktionsmoduls
mit Luft versorgt, von dem der betreffende Luftstrom abgezogen wird. Allerdings muß
dieser Strömungsweg nicht unmittelbar zum Ausgangs-Technikmodul zurückführen. Es
können hier erforderlichenfalls ein oder mehrere Nachbehandlungs-Technikmodule zwischengeschaltet
werden, die z.B. für eine Entkeimung und/oder Entfeuchtung usw. der aus dem Produktionsmodul
kommenden Luft sorgen, bevor diese an die Umgebung abgegeben oder einer erneuten
Aufbereitung und Rückführung zugeführt wird.
[0021] Ein besonderer Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß in vielen Fällen
den einzelnen Aufbereitungsschritten immer wieder die gleiche Luft zugeführt wird,
die zwar zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchläufen durch das oder die Aufbereitungsaggregate
den zugehörigen Bereich des Produktionsmoduls durchströmt, dort häufig aber nur relativ
wenig konterminiert wird, so daß der insgesamt erforderliche Aufbereitungsaufwand
stark reduziert ist.
[0022] Auch bei den grundsätzlich voneinander getrennt gehaltenen Rückführströmungswegen
ist es möglich, gewünschtenfalls über steuerbare Klappenanordnungen eine teilweise
Luftdurchmischung herbeizuführen.
[0023] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die zu den einzelnen Bereichen des
Produktionsmodul-Innenraums hinführenden Zuführströmungswege und/oder die von dort
wegführenden Rückführströmungswege in vertikal übereinanderliegenden Ebenen angeordnet.
Dies gilt zunächst für das Produktionsmodul selbst, vorzugsweise aber auch für die
Technikmodule, in denen dann die Strömungswegabschnitte im wesentlichen in derselben
Ebene liegen wie im Produktionsmodul. Durch diese Maßnahmen wird es möglich, in den
Seitenwänden der Module für jeden Strömungsweg eine Vielzahl von Ein- und Austrittsöffnungen
vorzusehen, die alle auf derselben Höhe liegen und innerhalb des jeweiligen Moduls
miteinander in Verbindung stehen. Als Folge hiervon können die Technikmodule in beliebiger
Orientierung an einer Vielzahl von Stellen einfach an das Produktionsmodul so angesetzt
werden, daß zum gleichen Strömungsweg gehörende Ein- und Austrittsöffnungen einander
genau gegenüberliegen. Um einen dichten Strömungsweg zu erhalten, genügt es dann,
die nicht benötigten Ein- und Austrittsöffnungen durch Einsetzen entsprechender Verschlußelemente
gas- und teilchendicht zu verschließen und zwischen den einander gegenüberliegenden
Außenwänden der Module die offen gebliebenen Ein- und Austrittsöffnungen ringförmig
umschließende Dichtanordnungen anzubringen, die an den Modul-Außenwänden ebenfalls
gas- und teilchendicht anliegen.
[0024] Dadurch, daß die Ein- und Austrittsöffnungen in den Modul-Seitenwänden rastermäßig
angeordnet werden, ergibt sich eine so große Zahl von möglichen Positionen, in denen
die Technikmodule sowohl an den Längs- als auch den Stirnseiten der Produktionsmodule
angefügt werden können, daß sich auch bei sehr komplizierten und engen Außenraumverhältnissen
eine geeignete Aufstellungsgeometrie finden läßt.
[0025] Weiter erhöht wird die diesbezügliche Flexibilität eines erfindungsgemäßen Systems,
wenn gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform in wenigstens einer Art von
Technikmodulen wenigstens ein Durchgangs-Strömungswegabschnitt für einen Luftstrom
vorgesehen ist, der von einem anderen Technikmodul ausgeht bzw. zu einem anderen
Technikmodul zurückführt, wobei dieses andere Technikmodul zur gleichen oder einer
anderen Art von Technikmodulen gehören kann. Dieser Durchgangs-Strömungswegabschnitt
ist vorzugsweise in der gleichen Ebene bzw. Höhe angeordnet wie die zum gleichen Strömungsweg
gehörenden Abschnitte in den anderen Modularten, so daß er über entsprechend angeordnete
Ein- und Austrittsöffnungen in den Modulseitenwänden in der gleichen Weise in weiterführende
Strömungswege eingefügt werden kann, wie dies oben beschrieben wurde.
[0026] Das besondere an diesen Durchgangs-Strömungswegabschnitten, die nicht zu den Strömungswegen
gehören, die von dem Technikmodul ausgehen bzw. dort enden, in dem sie sich befinden,
besteht darin, daß sie ein "serielles" Anfügen der Technikmodule an das oder die
Produktionsmodule ermöglichen. Bei einer solchen Anordnung geht ein Luftstrom, der
von einem vom Produktionsmodul weiter entfernt angeordneten Technikmodul erzeugt
wird, durch die Durchgangs-Strömungswegabschnitte der näher am Produktionsmodul befindlichen
Technikmodule hindurch ohne sich mit den dort erzeugten Luftströmen zu vermischen.
Das gleiche gilt auch für vom Produktionsmodul zu einem entfernter angeordneten Technikmodul
zurückkehrende Luftströme. Wenn also aufgrund der äußeren räumlichen Gegebenheiten
nur an einer einzigen Stelle des Produktionsmoduls ein Anfügen von Technikmodulen
möglich ist, so kann hier doch eine ganze Reihe solcher Module angesetzt werden,
ohne daß das erfindungsgemäße Grundprinzip der getrennten Führung von unterschiedlich
aufbereiteten oder aufzübereitenden Luftströmen aufgegeben werden müßte.
[0027] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
Fig. 1 in perspektivischer Außenansicht ein erstes Anordnungsbeispiel des erfindungsgemäßen
modularen Sonderklima-Raumsystems,
Fig. 2 eine perspektivische Außenansicht des Systems aus Fig. 1 von der anderen Seite
her gesehen,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Anordnung der Fig. 1 und 2 längs der Linie III-III,
Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen modularen Sonderklima-Raumsystems, und
Fig. 5 im Detail eine Verbindungsstelle zwischen zwei Modulen des erfindungsgemäßen
Systems.
[0028] In den Fig. 1 und 2 ist ein Aufstellungsbeispiel des erfindungsgemäßen modularen
Sonderklima-Raumsystems 1 dargestellt, das als Reinraumanordnung konzipiert ist und
ein Produktionsmodul 3, ein Umluftmodul 4 und ein Außenluftmodul 5 umfaßt. Jedes
dieser Module ist als kompakte, transportable Einheit aufgebaut, die serienmäßig vorgefertigt
und dann mit vergleichsweise einfachen Mitteln am Einsatzort aufgestellt werden kann.
Das wiedergegebene Beispiel ist eine Ausführungsform, wie sie innerhalb eines bereits
vorhandenen Gebäudes zur Aufstellung kommt. Zur Aufstellung im Freien werden die gleichen
Einheiten verwendet, die dann jedoch mit einer zusätzlichen gegen Witterungsein flüsse
schützenden Außenhaut umgeben werden.
[0029] Wie man den Fig. 1 und 2 entnimmt, besitzen die Module 2, 3 und 4 alle die gleiche
Höhe und die gleiche Breite, während die Länge an den jeweiligen Innenraumbedarf angepaßt
ist.
[0030] Dabei ist naturgemäß die Länge des Produktionsmoduls 3 am größten, weil sich in dessen
Inneren die Aufenthalts- und Arbeitsbereiche befinden, für die ein Sonderklima bereitgestellt
werden soll. Da sich im Inneren des Produktionsmoduls 3 Menschen aufhalten und dort
arbeiten, besitzt es eine Tür 6, vor der im Bedarfsfall ein Schleusenmodul angeordnet
werden kann, sowie eine Reihe von Fenstern 7.
[0031] Das Produktionsmodul 3 weist ein in den Figuren nicht besonders dargestelltes Rahmengestell
auf, das die tragende Struktur bildet und in das ein Hohldeckenbereich 9 und ein Hohlbodenbereich
10 integriert sind. Die Längswände werden von jeweils vier Wandpaneelen gebildet,
die beispielsweise als Fensterpaneele 12, als Türpaneel 13, als geschlossene Wandpaneele
14, als Paneel mit Ein/Austrittsöffnungen 17 usw. ausgebildet und so am Rahmengestell
befestigt sind, daß sie fugenlos und gas- und teilchendicht aneinander anschließen.
Diese Paneele können je nach Bedarf gegeneinander oder gegen weitere nicht dargestellte
Paneele ausgetauscht werden.
[0032] Die Stirnwände des Produktionsmoduls 3 werden von am Rahmengestell befestigten Stirnwandplatten
18 gebildet, von denen nur die eine in Fig. 2 sichtbar ist, während die andere in
Fig. 1 vom Umluftmodul 4 weitgehend verdeckt wird.
[0033] In den Hohldecken- und Hohlbodenbereichen 9, 10 ist sowohl in den Längs- als auch
in den Stirnwänden des Produktionsmoduls 3 eine Vielzahl von Ein/Austrittsöffnungen
19 vorgesehen, die alle in den dahinterliegenden Deckenhohlraum 20 (siehe Fig. 3)
bzw. den dahinterliegenden Bodenhohlraum 21 (Fig. 3) münden. Mit Ausnahme der Ein/Austrittsöffnungen
19, die sich in der durch das Umluftmodul 4 in Fig. 1 abgedeckten Stirnwandplatte
18 befinden, sind alle Ein/Austrittsöffnungen 19 durch nicht weiter dargestellte
Verschlußelemente gas- und teilchendicht verschlossen.
[0034] Wie man insbesondere der Fig. 3 entnimmt, ist das Produktionsmodul 3 gemäß der Erfindung
in fünf Ebenen E1 bis E5 unterteilt, die vertikal übereinander angeordnet sind. Dabei
entspricht die oberste Ebene E1 dem Deckenhohlaum 20, der sich ebenso wie der der
Ebene E5 entsprechende Bodenhohlraum 21 praktisch über die gesamte Grundrißfläche
des Produktionsmoduls 3 erstreckt. Demgegenüber umfassen die (von oben gezählt) zweite
und vierte Ebene E2 bzw. E4 Strömungswegabschnitte 23 bzw. 24, die sich nur über Teile
der Grundrißfläche erstrecken. Die Ebene E3 entspricht dem Aufenthalts- und Arbeitsbereich
der im Produktionsmodul tätigen Personen. Den Ebenen E1 und E5 sind die Ein/Austrittsöffnungen
19 zugeordnet, während die Ein/Austrittsöffnungen 17 zu den Ebenen E2 und E4 gehören.
Da letztere, wie unter Bezugnahme auf Fig. 4 noch genauer erläutert wird, jeweils
in zwei vertikal übereinander angeordnete Unterebenen E2a und E2b bzw. E4a und E4b
unterteilt werden können, sind diejenigen Ein/Austrittsöffnungen 17, die nicht benötigt
werden, durch zwei Verschlußelemente verschließbar, die voneinander unabhängig eingesetzt
bzw. entfernt werden können, um einen individuellen Anschluß der Unterebenen E2a,
E2b bzw. E4a, E4b zu ermöglichen.
[0035] Reicht der Innenraum eines einzelnen Produktionsmoduls nicht aus, so können auch
zwei oder mehr solcher Produktionsmodule 3 mit ihren Längsseiten und/oder ihren Stirnseiten
aneinandergesetzt und miteinander luft- und teilchendicht verbunden werden, wobei
dann die entsprechenden Längswandpaneele bzw. die entsprechenden Stirnwandplatten
18 weggelassen werden. Wie man den Fig. 1 und 2 weiterhin entnimmt, weist das Umluftmodul
4 sowohl in seinen Seitenwänden als auch in seiner dem Produktionsmodul 3 zugewandten
Stirnwand Ein/Austrittsöffnungen 17 und 19 auf, die in ihrer Höhe gemäß der oben
geschilderten Ebeneneinteilung so angeordnet sind, daß sie mit den entsprechenden
Ein/Austrittsöffnungen des Produktionsmoduls 3 fluchten, wenn die beiden Module 3
und 4 auf einer gemeinsamen, ebenen Bodenfläche aufgestellt werden. In der dem Außenluftmodul
4 zugewandten Stirnfläche sind bei diesem Ausführungsbeispiel dagegen nur die zur
obersten bzw. untersten Ebene E1 bzw. E5 gehörenden Ein/Austrittsöffnungen 19 vorgesehen.
Die in den Seitenwänden befindlichen Ein/Austrittsöffnungen 17 und 19 des Umluftmoduls
4 sind wieder durch Verschlußelemente dicht verschlossen.
[0036] Auch das Außenluftmodul 5 weist in allen Seiten- und Stirnwänden den Ebenen E1 und
E5 zugeordnete Ein/Austrittsöffnungen 19 auf, von denen aber nur diejenigen nicht
durch Verschlußelemente abgedichtet sind, die sich in der dem Umluftmodul 4 zugewandten
Stirnwand befinden. Unter den der Ebene E1 zugeordneten bzw. über den der Ebene E5
zugeordneten Ein/Austrittsöffnungen 19 befindet sich in den beiden Stirnwänden sowie
in der in Fig. 2 sichtbaren Längs-Seitenwand des Außenluftmoduls 5 jeweils eine horizontale
Reihe von Ein/Austrittsöffnungen 26, die den bereits erwähnten Unterebenen E2a und
E4b zugeordnet sind, wie dies unter Bezug auf die Fig. 4 noch genauer erläutert wird.
Da diese Ein/Austrittsöffnungen 26 beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 nicht
benötigt werden, sind sie durch nicht genauer dargestellte Verschlußelemente abgedichtet.
In seinem Dach 27 weist das Außenluftmodul 5 eine Ansaugöffnung 28 für Umgebungsluft
und eine Luftabgabeöffnung 29 auf. Gewünschtenfalls kann zwischen diesen beiden Öffnungen
auf dem Dach 27 noch eine Trennwand angeordnet werden, um zu verhindern, daß aus der
Austrittsöffnung 29 ausströmende Luft sofort wieder angesaugt wird.
[0037] In den in Fig. 1 sichtbaren Stirn- und Seitenwänden weist das Außenluftmodul 5 jeweils
eine Tür 30 auf, durch die ein Teil des Innenraums dieses Moduls für Wartungs- und
Reparaturarbeiten zugänglich ist. Die beiden einander gegenüberliegenden Stirnwände
des Außenluftmoduls 5 und des Umluftmoduls 4 besitzen ebenfalls Türöffnungen, durch
die man aus dem Innenraum des Außenluftmoduls 5 an die Aggregate des Umluftmoduls
4 gelangen kann. Weiterhin sind in den oben erwähnten Wänden des Außenluftmoduls 5
Schachtöffnungen 32 vorgesehen, die es in Verbindung mit entsprechenden Öffnungen
in den Wänden der anderen Module z.B. ermöglichen, durchgehende Rohrleitungen und/oder
die Module miteinander verbindende elektrische Leitungen zu verlegen. Auch diese
Öffnungen können gewünschtenfalls dicht verschlossen werden.
[0038] Zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnwänden der Module sind Zwischenräume
freigelassen, in denen sich Dichtanordnungen 34 befinden, die die nicht verschlossenen
Ein/Aus trittsöffnungen 17, 19 jeweils ringförmig umgeben und dicht so an den Außenwänden
der Module befestigt sind bzw. anliegen, daß sich dichte, durchgehende, d.h. sich
von Modul zu Modul erstreckende Strömungswege ergeben, wie dies weiter unten noch
genauer beschrieben wird.
[0039] Die Fig. 1 und 2 zeigen deutlich, daß alle für die Herstellung von separaten Strömungswegen
erforderlichen Ein/Austrittsöffnungen 17, 19, 26 an den Modulen an allen vier Wänden
rastermäßig so verteilt angeordnet sind, daß sich neben der wiedergegebenen seriellen
Anordnung der beiden Technikmodule 4, 5 jedes von ihnen auch in einer parallelen Anordnung
entweder mit wenigstens einer seiner Stirnwände oder mit einer jeden seiner beiden
Seitenwände an nahezu jeder Stelle des Produktionsmoduls 5 unmittelbar an dieses ansetzen
läßt, wodurch man eine "parallele" Anordnung der Technikmodule erhält. Soll das Anfügen
eines der beiden Technikmodule an einer oder beiden Längs-Seitenwänden des Produktionsmoduls
3 erfolgen, so werden an der betreffenden Stelle die passenden Wandpaneele eingebaut.
Für die Herstellung durchgehender Strömungswege benötigte Ein/Austrittsöffnungen 17,
19, 26 werden dabei jeweils offen gelassen, während alle anderen verschlossen werden.
Entsprechendes gilt auch für die übrigen zum erfindungsgemäßen Raumsystem gehörenden,
in den Figuren nicht dargestellten Module.
[0040] In Fig. 3 erkennt man, daß im Inneren des Außenluftmoduls 5 ein erstes Gebläse 36
angeordnet ist, das durch einen über die Ansaugöffnung 28 mit der Umgebung in Verbindung
stehenden Schacht 37 Außenluft ansaugt, die, bevor sie zum Gebläse 36 gelangt, in
einem ersten Grobfilter 38 vorgefiltert wird. Hinter dem Gebläse 36 strömt die angesaugte
Außenluft in eine Kammer 40, in der weitere Luft-Aufbereitungsaggregate untergebracht
sind, die in der Darstellung der Fig. 3 der Einfach heit halber jedoch weggelassen
wurden. Von der Kammer 40 strömt die Luft durch einen vertikalen Schacht 41, in dem
ein weiteres Filter 42 angeordnet ist, nach oben in einen Deckenhohlraum 43 des Außenluftmoduls
5, in den die in den Seitenwänden dieses Moduls angeordneten Ein/Austrittsöffnungen
19 und 26 münden. Mit Ausnahme der Ein/Austrittsöffnungen 19a, die sich in der in
Fig. 3 rechten Stirnwand des Außenluftmoduls 5 befinden, sind alle diese Ein/Austrittsöffnungen
19, 26 in der bereits erwähnten Weise durch Verschlußkörper luftdicht verschlossen.
Durch die Ein/Austrittsöffnungen 19a, von denen im Schnitt der Fig. 3 nur eine zu
sehen ist, strömt die vom das Gebläse 36 abgegebene Luft durch die Dichtanordnungen
34 und die ebenfalls nicht verschlossenen Ein/Austrittsöffnungen 19a in der in Fig.
3 linken Stirnwand des Umluftmoduls 4 in einen Deckenhohlraum 45 dieses Moduls, den
sie durch die nicht verschlossenen Ein/Austrittsöffnungen 19a in der rechten Stirnwand
dieses Moduls verläßt, um durch die zwischen dem Umluftmodul 4 und dem Produktionsmodul
3 befindlichen Dichtanordnungen 34 in den Deckenhohlraum 20 des Produktionsmoduls
3 zu gelangen. Die Bodenwand 46 dieses Deckenhohlraums 20 weist im linken Teil der
Fig. 3 keine Öffnungen auf, so daß die Luft in Fig. 3 nach rechts strömen muß, wo
sie durch die in der Bodenwand 46 vorgesehenen Luftaustrittsgitter 47 bzw. die perforierten
Lochplatten 48 in den allgemeinen Reinraumbereich 50 des Produktionsmoduls 3 gelangt.
Von dort strömt sie über in der Bodenplatte 51 vorgesehene Eintrittsöffnungen 52 in
den Bodenhohlraum 21, den sie nur durch die in der linken Stirnwand des Produktionsmoduls
3 vorgesehenen Ein/Austrittsöffnungen 19a verlassen kann, um durch die Dichtanordnungen
34 und die in der rechten Stirnwand des Umluftmoduls 4 vorgesehenen Ein/Austrittsöffnungen
19a in einen Bodenhohlraum 54 des Umluftmoduls zu gelangen.
[0041] Von dort strömt sie weiter über die in der linken Stirnwand des Umluftmoduls 4 vorgesehenen
Ein/Austrittsöffnungen 19a, die dahinter befindlichen Dichtanordnungen 34 und die
daran anschließenden in der rechten Stirnwand des Außenluftmoduls 5 befindlichen Ein/Austrittsöffnungen
19a in einen Bodenhohlraum 55 des Außenluftmoduls 5, in den wieder eine Vielzahl
der Ein/Austrittsöffnungen 19 und 26 münden, die jedoch alle mit Ausnahme der bereits
erwähnten Öffnungen 19a verschlossen sind. Vom Bodenhohlraum 55 gelangt die Luft
über einen senkrechten Schacht 56, in dem sich ein zur Nachbereitung dienendes Filter
57 befindet, zu einem zweiten Gebläse 58, dessen Saugwirkung die bisher beschriebene
Luftströmungsbewegung unterstützt und das die durch es hindurchtretende Luft in einen
Schacht 59 bläst, der mit der Luftabgabeöffnung 29 in Verbindung steht, so daß hier
Luft in die Umgebung abgegeben werden kann.
[0042] In den beiden Schächten 37 und 59 und in der sie voneinander trennenden Wand 60 sind
drei steuerbare Klappenanordnungen 61, 62, 63 vorgesehen. Diese Klappenanordnungen
61, 62, 63 können voneinander unabhängig so gesteuert werden, daß sie entweder eine
von zwei Extremstellungen, in denen sie völlig geöffnet bzw. völlig geschlossen sind,
oder jede beliebige zwischen diesen beiden Extremstellungen liegende Stellung einnehmen.
Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise die Klappenanordnungen 61, 63 völlig
zu schließen und die Klappenanordnung 62 völlig zu öffnen. Bei dieser Klappenstellung
arbeitet auch das Außenluftmodul 5 im reinen Umluftbetrieb, d.h. die dem Produktionsmodul
3 entzogene Luft wird nach entsprechender Aufbereitung dem Produktionsmodul wieder
vollständig zugeführt, ohne daß irgendwelche Außenluftanteile beigemischt werden.
Sind demgegenüber die beiden Klappenanordnungen 61, 63 vollständig geöffnet und die
Klappenanordnung 62 vollständig geschlossen, so wird dem Produktionsmodul 3 nur frisch
angesaugte und aufbereitete Luft zugeführt und die dem Produktionsmodul entnommene
Luft vollständig wieder an die Umgebung abgegeben. Zwischen diesen beiden Betriebsfällen
sind beliebige Übergänge möglich, bei denen die dem Produktionsmodul 3 zugeführte
Luft wählbare Anteile von aus dem Produktionsmodul 3 abgesaugter und von außen her
frisch zugeführter Luft enthält.
[0043] Wie Fig. 3 weiterhin zeigt, besitzt das Umluftmodul 4 ein eigenes Gebläse 64, das
aus dem Produktionsmodul 3 angesaugte Luft nach oben in einen der Ebene E2 zugeordneten
Hohlraum 65 drückt, in den die Ein/Austrittsöffnungen 17 münden. Mit Ausnahme der
in der in Fig. 3 rechten Stirnwand des Umluftmoduls 4 befindlichen Ein/Austrittsöffnungen
17a sind alle diese Öffnungen verschlossen, so daß die durch das Gebläse 64 geförderte
Luft nur durch die zuletzt erwähnten Öffnungen, die an sie anschließenden Dichtanordnungen
34 und die in der in Fig. 3 linken Stirnwand des Produktionsmoduls 3 vorgesehenen,
nicht verschlossenen Ein/Austrittsöffnungen 17a in einen Strömungswegabschnitt 23
gelangt, der von einem unter der Decke des Produktonsmoduls 3 aufgehängten Oberkasten
gebildet wird, in dessen Boden sich Feinstfilter 66 befinden, durch die die Luft nach
unten in einen hochreinen Reinraumbereich 70 des Produktionsmoduls 3 strömt. In diesem
Bereich ist ein Arbeitstisch 71 angeordnet. Durch die perforierte Tischplatte 72 und
ein in der Vorderwand dieses Arbeitstisches 71 angeordnetes Luftgitter 73 wird die
den hochreinen Reinraumbereich 70 durchströmende Luft in einen den Strömungswegabschnitt
24 bildenden Hohlraum abgesaugt, von dem sie durch die in der linken Stirnwand des
Produktionsmoduls 3 offen gelassenen Ein/Austrittsöffnungen 17a, die dahinter befindliche
Dichtanordnungen 34 und die sich hieran anschließenden Ein/Austrittsöffnungen 17a
in der rechten Stirnwand des Um luftmoduls 4 in einen dort befindlichen unteren Hohlraum
75 strömt, von dem sie durch ein zur Nachbereitung dienendes Filter 76 wieder zum
Gebläse 64 gelangt, von dem sie erneut in den eben beschriebenen Kreislauf eingespeist
wird.
[0044] Wie die Fig. 3 deutlich zeigt, sind die zwischen dem Umluftmodul 4 und dem Produktionsmodul
3 befindlichen ringförmigen Dichtanordnungen 34 so ausgebildet, daß sie die vom Außenluftmodul
5 zum Produktionsmodul 3 und von dort wieder zurückführenden Strömungswege völlig
getrennt von den Strömungswegen halten, die vom Umluftmodul 4 zum Produktionsmodul
3 und von dort wieder zurück führen. Es wird also jede der Öffnungen 19a und 17a von
einem ringförmigen Dichtkörper so vollständig umgeben, daß ein Übertritt der durch
die jeweilige Öffnung hindurchtretenden Luft in den benachbarten Strömungsweg ausgeschlossen
ist.
[0045] Allerdings sind in die die Strömungswege des Außenluftmoduls von den Strömungswegen
des Umluftmoduls trennenden Wände 77, 78 des Umluftmoduls 4 jeweils Luftklappenanordnungen
79, 80 eingebaut, die so gesteuert werden können, daß sie entweder völlig geschlossen
oder völlig geöffnet sind oder jeden zwischen diesen beiden Extremstellungen liegenden
Zwischenzustand einnehmen können. Mit Hilfe dieser Luftklappenanordnungen 79, 80
kann also eine gewisse Vermischung zwischen den Außenluftmodul- und Umluftmodul-Luftströmungen
herbeigeführt werden.
[0046] Unbeschadet dieser Möglichkeiten zeigt die Fig. 3 aber sehr deutlich das Grundprinzip
der Erfindung, nachdem die eben beschriebenen Luftströmungen die unterschiedlich aufbereitet
zwei verschiedenen Bereichen 50, 70 des Produktonsmoduls 3 zugeführt werden und von
zwei getrennten Technikmodulen 4, 5 stammen bzw. zu diesen zurückkehren, im Grundsatz
voneinander ge trennt gehalten werden. Weiterhin sieht man, daß es nicht erforderlich
ist, das Umluftmodul 4 in der dargestellten Weise zwischen dem Außenluftmodul 5 und
dem Produktionsmodul 3 anzuordnen. Vielmehr kann das Außenluftmodul 5 auch unmittelbar
an das Produktionsmodul an nahezu beliebigen Stellen angeschlossen werden, ohne daß
sich hierdurch am Prinzip der voneinander getrennten Luftströmungen etwas ändert.
Es werden dann lediglich die an der Anschlußstelle befindlichen Ein/Austrittsöffnungen
19 des Produktionsmoduls geöffnet, so daß die aus den oberen Ein/Austrittsöffnungen
19a des Außenluftmoduls 5 austretende Luft direkt in den Deckenhohlraum 20 eintreten
und die überschüssige Luft im allgemeinen Reinraumbereich 50 des Produktionsmoduls
durch den Bodenhohlraum 21 wieder in den Bodenhohlraum 55 des Außenluftmoduls 5 gelangen
kann. Die in Fig. 3 in der linken Stirnwand vorgesehenen Öffnungen 19a des Umluftmoduls
4 werden in diesem Fall verschlossen, so daß hier keine Verbindung zur Umgebung besteht.
Erfindungsgemäß muß in einem solchen Fall das Umluftmodul 4 nicht notwendigerweise
an eine der Stirnwände des Produktionsmoduls 3 angeschlossen werden. Es kann vielmehr
auch über eine der Seitenwände mit dem Produktionsmodul verbunden werden, wobei dann
an der betreffenden Stelle ein dem Paneel 15 entsprechendes Paneel eingesetzt wird,
in dem die Verschlußkörper der Öffnungen 17 entfernt worden sind. Somit ist es möglich,
die Aufteilung zwischen allgemeinem Reinraumbereich 50 und hochreinem Reinraumbereich
70 im Produktionsmodul 3 in beliebiger Weise zu verändern und insbesondere die im
hochreinen Reinraumbereich 70 angeordneten Arbeitstische 71 auch an anderen als der
in Fig. 3 wiedergegebenen Stelle anzuordnen.
[0047] Das in Fig. 4 in verkleinertem Maßstab dargestellte Ausführungsbeispiel umfaßt wieder
ein Produktionsmodul 3, ein Umluftmodul 4 und ein Außenluftmodul 5. Diese Module besitzen
im wesentlichen den gleichen Aufbau und sind in der gleichen Weise angeordnet, wie
dies unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde. Gleiche Teile sind mit
gleichen Bezugszeichen versehen und es darf bezüglich deren Anordnung und Funktionsweise
auf die obige Beschreibung verwiesen werden. Im folgenden werden lediglich diejenigen
Teile erläutert, hinsichtlich derer sich das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 von
dem zuvor beschriebenen Beispiel unterscheidet.
[0048] Der Hauptunterschied besteht darin, daß in die serielle Anordnung zwischen dem Außenluftmodul
5 und dem Umluftmodul 4 ein weiteres Technikmodul 82 eingefügt ist, dem ein weiterer,
von den übrigen Luftströmen zumindest teilweise getrennter Luftstrom durch das Produktonsmodul
3 zugeordnet wird. Um diese teilweise Trennung durchführen zu können, sind bei diesem
Ausführungsbeispiel die Ebenen E2 und E4 in Unterebenen E2a, E2b bzw. E4a und E4b
aufgespalten.
[0049] Dies zeigt sich bei dem ansonsten mit dem Außenluftmodul 5 des vorausgehenden Ausführungsbeispiels
identischen Außenluftmodul darin, daß die in der rechten Stirnwand vorgesehenen
Öffnungen 26a nicht verschlossen sind, so daß der durch den vertikalen Schacht 41
aufsteigende Luftstrom den Deckenhohlraum 43 des Außenluftmoduls 5 auf zwei im folgenden
voneinander getrennten Strömungswegen, nämlich zum einen durch die Ein/Austrittsöffnungen
19a und zum anderen durch die Ein/Austrittsöffnungen 26a verläßt. Hinter beiden Öffnungsarten
befinden sich wieder Dichtanordnungen 34, die den jeweiligen Luftstrom in einen Deckenhohlraum
83 bzw. einen oberen Hohlraum 85 des weiteren Technikmoduls weiterleiten. Vom Deckenhohlraum
83 gelangt der Luftstrom über in der rechten Stirnwand des weiteren Technikmoduls
82 vorgesehene Ein/Austrittsöffnungen 19a in den Deckenhohlraum 45 des Umluftmoduls
4, von wo er in der gleichen Weise in den Deckenhohlraum 20, den allgemeinen Reinluftbereich
50, den Bodenhohlraum 21 des Produktionsmoduls 3 und von dort in den Bodenhohlraum
54 des Umluftmoduls 4 weiterströmt, wie dies oben unter Bezugnahme auf die Fig. 3
bereits erläutert wurde. Vom Bodenhohlraum 54 gelangt der Luftstrom weiter über einen
Bodenhohlraum 86 des weiteren Technikmoduls 82 in den Bodenhohlraum 55 des Außenluftmoduls
5, von wo er über den vertikalen Schacht 56 und das zweite Gebläse 58 in der gleichen
Weise weitergeleitet wird, wie dies oben beschrieben wurde. Man sieht also, daß bei
dieser seriellen Anordnung der Deckenhohlraum 83 und der Bodenhohlraum 86 des weiteren
Technikmoduls 82 für diesen Luftstrom nur als weiterleitende Strömungswegabschnitte
dienen.
[0050] Der in den oberen Hohlraum 85 gelangende Teil des vom Außenluftmodul 5 ausgehenden
Luftstroms durchströmt in diesem Hohlraum eine Filteranordnung 87 und gelangt über
in der rechten Stirnwand des weiteren Technikmoduls 82 offen gelassene Ein/Austrittsöffnungen
26a in einen Zwischendecken-Hohlraum 89 des Umluftmoduls 4. Das hier wiedergegebene
Umluftmodul 4 besitzt also einen etwas anderen Aufbau als das oben beschriebene Umluftmodul
4, was auch darin zum Ausdruck kommt, daß es in seinen Längs- und Stirn-Seitenwänden
den Unterebenen E2a und E4b zugeordnete Ein/Austrittsöffnungen 26 besitzt, von denen
die in den Längs-Seitenwänden vorgesehenen Ein/Austrittsöffnungen 26 verschlossen
sind, während die in den Stirn-Seitenwänden vorgesehenen Ein/Austrittsöff nungen
26a geöffnet und durch ringförmige Dichtanordnungen 34 mit den Ein/Austrittsöffnungen
26a der Nachbarmodule verbunden sind. Vom Zwischendeckenhohlraum 89 des Umluftmoduls
4 strömt der eben beschriebene Luftstrom weiter in einen Zwischendeckenhohlraum 90
des Produktionsmoduls 3, wo er über einen ersten Oberkasten 91 hinweg in einen zweiten
Oberkasten 92 gelangt, aus dem er nach unten durch ein Feinstfilter 66 in einen zweiten
hochreinen Reinraumbereich 93 des Produktionsmoduls 3 austritt. Aus diesem Bereich
gelangt der Luftstrom durch das in der Seitenwand des Arbeitstisches 71 vorgesehene
Luftaustrittsgitter 73 in einen Zwischenbodenhohlraum 95 des Produktionsmoduls 3,
von wo er durch eine in der linken Stirnwand vorgesehene Ein/Austrittsöffnung 26 und
die dahinter liegende Dichtanordnung 34 in einen Zwischenbodenhohlraum 96 des Umluftmoduls
strömt. Von dort gelangt er über Ein/Austrittsöffnungen 26a in den beiden einander
gegenüberliegenden Stirnwänden des Umluftmoduls 4 und des weiteren Technikmoduls
82 in einen Hohlraum 98, in dem das durchströmende Gas beispielsweise gewaschen wird.
Vom Hohlraum 98 gelangt der gewaschene Gasstrom durch ein Filter 99 und einen Schacht
100, den er nach unten durchströmt, zu den im unteren Bereich der linken Stirnwand
des weiteren Technikmoduls 82 vorgesehenen Ein/Austrittsöffnungen 26a. Hier tritt
er durch die zwischen den Technikmodulen befindliche Dichtanordnung 34 und die in
der rechten Stirnwand des Außenluftmoduls 5 unten vorgesehenen Ein/Austrittsöffnungen
26a in den Bodenhohlraum 55 des Außenluftmoduls 5 ein, wo er sich mit dem aus dem
Bodenhohlraum 86 des weiteren Technikmoduls 82 kommenden Luftstrom vermischt und
gemeinsam mit diesem weitergeführt wird.
[0051] Man sieht also, daß es sich bei dem weiteren Technikmodul 82 im vorliegenden Fall
um ein "passives" Technikmodul handelt, das kein eigenes Gebläse aufweist und deshalb
auch nur in Serie mit einem dahinter angeordneten, ein Gebläse besitzenden Technikmodul
an das Produktionsmodul 3 entweder (wie dargestellt) mittelbar oder unmittelbar angeschlossen
werden kann.
[0052] Um Platz für die Zwischendecken- und Zwischenboden-Hohlräume 89 und 96 zu schaffen,
sind im hier dargestellten Umluftmodul 4 der obere Hohlraum 65 und der untere Hohlraum
75 etwas niedriger ausgebildet als bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Entsprechendes gilt auch für die teilweise verschlossenen und teilweise offenen Ein/Austrittsöffnungen
17 bzw. 17a, mit denen diese beiden Hohlräume in weiterführende Strömungswege eingefügt
werden können bzw. eingefügt sind. In Fig. 4 führt dieser weiterführende Strömungsweg
vom oberen Hohlraum 65 in das der Unterebene E2b zugeordnete Innere des ersten Oberkastens
91 im Produktionsmodul 3, von wo die Luft durch ein Feinstfilter 66 in den ersten
hochreinen Reinraumbereich 70 des Produktionsmoduls eintritt, der hier auf die Fläche
des Arbeitstisches 71 beschränkt ist. Die Arbeitsplatte 72 dieses Arbeitstisches 71
ist wieder perforiert, so daß der Luftstrom durch den oberen Hohlraum 101 des Arbeitstisches
71 und die zugehörigen Ein/Austrittsöffnungen 17a, die dahinter befindlichen Dichtanordnungen
34 und die Ein/Austrittsöffnungen 17a im unteren Bereich der rechten Stirnwand des
Umluftmoduls 4 in den dortigen unteren Hohlraum 75 gelangen kann.
[0053] Bei dieser Anordnung ist also der Innenraum des Produktionsmoduls 3 in drei verschiedene
Bereiche, nämlich einen allgemeinen Reinraumbereich 50, einen ersten hochreinen Reinraumbereich
70 und einen zweiten hochreinen Reinraumbereich 92 aufgeteilt. Diese Bereiche werden
von voneinander weitgehend getrennten Luftströmen durchströmt, wobei der den zweiten
hochreinen Reinraumbereich 92 durchströmende Luftstrom im weiteren Technikmodul 82
zunächst einer zusätzlichen Vorbehandlung und nach Durchströmen des Produktionsmoduls
3 einer zusätzlichen Nachbehandlung unterzogen wird.
[0054] Wie man der Abbildung 4 entnimmt, könnte das weitere Technikmodul 82 aufgrund der
in ihm vorgesehenen Ein/Austrittsöffnungen 19 und 26 auch zwischen dem Umluftmodul
4 und dem Produktionsmodul 3 angeordnet werden, ohne daß sich an den prinzipiellen
Strömungsverläufen etwas ändert.
[0055] Zusätzlich zu dem abgebildeten weiteren Technikmodul 82 umfaßt das erfindungsgemäße
System auch weitere aktive und passive Technikmodule, die zwischen dem Umluftmodul
4 und dem Produktionsmodul 3 angeordnet werden können, um den vom Umluftmodul 4 durch
das Produktionsmodul 3 erzeugten Luftstrom einer zusätzlichen Vor- und/oder Nachbehandlung
zu unterziehen.
[0056] Die Aufspaltung der oberen Ebene E2 in zwei Unterebenen muß nicht immer gleichzeitig
mit einer Aufspaltung der unteren Ebene E4 in zwei Unterebenen einhergehen und umgekehrt.
Wenn z.B. der aus dem zweiten hochreinen Reinraumbereich 92 austretende Luftstrom
keiner gesonderten Nachbehandlung zugeführt werden soll, kann er bereits im Produktionsmodul
3 oder in einem der nachfolgenden Technikmodule mit dem den Bodenhohlraum 21 durchströmenden
Luftstrom gemischt werden, bevor er in den Bodenhohlraum 55 des Außenluftmoduls 5
gelangt. Zusätzlich zu der in Verbindung mit den obigen Ausführungsbeispielen beschriebenen
Aufteilung der Höhe des erfindungsgemäßen Sonderklima-Raumsystems in fünf bis sieben
Ebenen ist im Rahmen der Erfindung auch eine Aufteilung in mehr als sieben Ebenen
möglich.
[0057] In Fig. 5 ist in vergrößertem Maßstab eine Verbindungsstelle zwischen einem Produktionsmodul
3 und einem Technikmodul 103 dargestellt, wobei alle für die wiedergegebene Verbindung
nicht benötigten Ein/Austrittsöffnungen weggelassen sind.
[0058] Man sieht, daß sich durch die beiden Module 3 und 103 zwei nur teilweise wiedergegebene
Strömungswege erstrecken, von denen der eine vom Deckenhohlraum 45 des Technikmoduls
103 durch die Ein/Austrittsöffnung 19a, die dahinter befindliche Dichtanordnung 34
und die hierauf folgende Ein/Austrittsöffnung 19a in den Deckenhohlraum 20 des Produktionsmoduls
3 verläuft, von wo die sich längs dieses Strömungsweges bewegende Luft in den in
Fig. 5 nicht dargestellten allgemeinen Reinraumbereich des Produktionsmoduls 3 strömt,
um von dort in den Bodenhohlraum 21 zu gelangen, wie dies beispielsweise in den Fig.
3 und 4 dargestellt ist. Vom Bodenhohlraum 21 des Produktionsmoduls 3 geht der dargestellte
Strömungsweg wieder durch zwei Ein/Austrittsöffnungen 19a und die dazwischen liegende
Dichtanordnung 34 zurück in den Bodenhohlraum 54 des Technikmoduls 103.
[0059] Der zweite Strömungsweg verläuft vom Hohlraum 65 des Technikmoduls 103 durch zwei
Ein/Austrittsöffnungen 17a und die dazwischen liegende Dichtanordnung 34 in den von
einem Oberkasten des Produktionsmoduls 3 gebildeten Strömungswegabschnitt 23, von
dort durch ein Feinstfilter 66 in den hochreinen Reinraumbereich 70 des Produktionsmoduls,
von wo die Luft durch die gelochte Tischplatte 72 des Arbeitstisches 71 in den vom
Tischkasten gebildeten Strömungswegabschnitt 24 gelangt, den sie durch die beiden
Ein/Austrittsöffnungen 17a und die dazwischen liegende Dichtanordnung 34 verläßt,
um in den Hohlraum 75 des Technikmoduls 103 zu gelangen. Geht man davon aus, daß es
sich hierbei um ein den Umluft modulen 4 aus den Fig. 3 und 4 entsprechendes Technikmodul
handelt, so wird die Luft aus dem Hohlraum 75 mit Hilfe eines nicht dargestellten
Gebläses in den oberen Hohlraum 65 weitergeleitet, wobei sie weitere Aufbereitungsschritte
durchlaufen kann.
[0060] Wie der Fig. 5 besonders deutlich zu entnehmen ist, umfaßt jede der zwischen den
beiden Modulen 3, 103 vorgesehenen Dichtanordnungen 34 einen ersten Dichtkörper 104,
der an der dem Produktionsmodul 3 zugewandten Seitenwand des Technikmoduls 103 befestigt
ist und jeweils eine Ein/Austrittsöffnung 17a und eine Ein/Austrittsöffnung 19a ringförmig
umschließt. Jeder dieser Dichtkörper 104 besitzt einen oberen Quersteg 105, einen
unteren Quersteg 106, einen Zwischensteg 107 sowie zwei vertikal verlaufende Stege,
die in der Schnittansicht der Fig. 5 nicht unmittelbar zu sehen sind. Die vertikalen
Stege sowie die beiden Querstege 105 und 106 bilden ein Rechteck, das die Außenkontur
der zugehörigen Ein/Austrittsöffnungen 17a und 19a vollständig umschließt. Der parallel
zu den beiden Querstegen 105, 106 verlaufende Zwischensteg 107, der ebenfalls die
beiden vertikalen Stege miteinander verbindet, ist höhenmäßig so angeordnet, daß
er die beiden, den Ein/Austrittsöffnungen 17a bzw. 19a zugeordneten Strömungswege
voneinander trennt.
[0061] Wie man der Fig. 5 entnimmt, besitzt jeder der Stege einen Querschnitt in Form eines
langgestreckten gleichschenkeligen Dreiecks, das mit seiner kurzen Basis an der Außenwand
des einen der beiden Module (hier des Technikmoduls 103) anliegt und sich mit seiner
freien Spitze zur gegenüberliegenden Außenwand des anderen der beiden Module (hier
des Produktionsmoduls 3) erstreckt. An diesem anderen Technikmodul ist ein zweiter
Dichtkörper 109 befestigt, der in gleicher Weise aus Stegen aufgebaut ist, wie dies
oben für den ersten Dichtkörper 104 beschrieben wurde und der ebenfalls die beiden
ihm zugeordneten Ein/Austrittsöffnungen 17a und 19a ringförmig umschließt. Die Stege
dieses zweiten Dichtkörpers 109 besitzen jeweils einen in etwa quadratischen Querschnitt
mit einer ringsum verlaufenden, zum gegenüberliegenden Modul hin offenen Nut. Wird
nun das die ersten Dichtkörper 104 tragende Modul an das die zweiten Dichtkörper 109
tragende Modul herangeschoben, so greifen die von den Querschnitts-Dreieckspitzen
gebildeten vorstehenden Stegkanten der ersten Dichtkörper 104 in die umlaufende Rinne
bzw. Nut der zweiten Dichtkörper 109 ein, wodurch ein gasdichter Übergang für die
Strömungswege von einem Modul in das andere erzeugt wird.
[0062] Der zwischen den beiden aneinandergefügten Modulen 3, 103 verbleibende Zwischenraum
110 wird ringsum, d.h. sowohl an den beiden vertikalen Seiten als auch an der Dach-
und der Bodenseite von jeweils zwei im wesentlichen L-förmigen Profilen 112 abgedeckt,
die mit dem freien Ende ihres langen Schenkels so an der Außenseite des betreffenden
Moduls 3 bzw. 103 befestigt sind, daß ihre kurzen Schenkel einander in geringem Abstand
gegenüberliegend nach außen vorstehen. Diese beiden kurzen Schenkel können dann durch
eine Vielzahl von Spannschrauben 114 miteinander verbunden werden. Der zwischen den
beiden kurzen, nach außen vorstehenden Schenkeln der beiden L-förmigen Profile 112
verbleibende Zwischenraum wird durch ein U-förmiges Profil 115 abgedeckt. Mit Hilfe
der elastisch gelagerten Spannschrauben 114 können die Dichtkörper 104 etwas komprimiert
werden, so daß sich insgesamt eine schwingungsentkoppelte, dichte Verbindung zwischen
den Modulen ergibt. Dabei ist der Zwischenraum 110 nicht völlig dicht abgeschlossen.
Über den in Fig. 5 wiedergegebenen Installationsschacht 117, in dem Rohrleitungen
118 verlaufen, kann in diesen Zwischenraum 110 Luft eingeblasen werden, wie dies durch
die Strömungspfeile in Fig. 5 angedeutet ist. Diese Luft kann je nach Bedarf temperiert,
gefiltert oder auf einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt eingestellt sein, um die
von den Dichtkörpern 104, 109 gebildeten Strömungswegverbindungen gegen äußere Einflüsse
abzuschirmen. Umgekehrt kann über den Installationsschacht 117 dem Zwischenraum 110
auch Luft entzogen werden, wenn verhindert werden sol, daß eventuell aus den Strömungswegen
in diesen Zwischenraum 110 hinein austretende Gase nach außen gelangen.
1. Modulares Sonderklima-Raumsystem mit wenigstens einem Produktionsmodul, das Aufenthalts-
und Arbeitsbereiche enthält, denen in unterschiedlicher Weise aufbereitete Luftströme
zugeführt werden, und mit mehreren an das Produktionsmodul anfügbaren Technikmodulen,
in denen für die Luftaufbereitung und/oder den Lufttransport in das Produktionsmodul
dienende Aggregate enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens zwei der Luftströme jeweils ein eigenes Technikmodul (3, 4, 82,
103) und ein eigener, aus diesem Technikmodul (3, 4, 82, 103) zum betreffenden Bereich
(50, 70, 92) des Produktionsmoduls (3) führender Zuführströmungsweg vorgesehen ist.
2. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 1, bei dem aus den Aufenthalts-
und Arbeitsbereichen des Produktionsmoduls abströmende Luft zurückgeführt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß für wenigstens einen der Luftströme ein eigener Rückführströmungsweg vorgesehen
ist, der in das zugehörige Technikmodul (3, 4, 82, 103) zurück führt.
3. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Produktionsmodul (3) verlaufende Zuführströmungswegabschnitte für Luftströme,
die verschiedenen Teilen der Aufenthalts- und Arbeitsbereiche zugeführt werden, in
vertikal übereinanderliegenden Ebenen (E1, E2) angeordnet sind.
4. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Produktionsmodul (3) verlaufende Rückführströmungswegabschnitte für Luftströme,
die aus verschiedenen Teilen der Aufenthalts- und Arbeitsbereiche abgeführt werden,
in vertikal übereinanderliegenden Ebenen (E4, E5) angeordnet sind.
5. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oberste Zuführströmungswegabschnitt im Produktionsmodul (3) von einem sich
nahezu über die gesamte Grundrißfläche des Produktionsmoduls (3) erstreckenden Deckenhohlraum
(20) gebildet wird, während darunter liegende Zuführströmungswegabschnitte von Hohlräumen
(23; 90, 92) gebildet werden, die sich jeweils nur über einen Teil der Grundrißfläche
des Produktionsmoduls (3) erstrecken.
6. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Rückführströmungswegabschnitt im Produktionsmodul (3) von einem
sich nahezu über die gesamte Grundrißfläche des Produktonsmoduls (3) erstreckenden
Bodenhohlraum (21) gebildet wird, während darüber liegende Rückführströmungswegabschnitte
von Hohlräumen (24; 95, 101) gebildet werden, die sich jeweils nur über einen Teil
der Grundrißfläche des Produktionsmoduls (3) erstrecken.
7. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungswege für verschiedene Luftströme durch im geschlossenen Zustand
dicht schließende, steuerbare Klappenanordnungen (79, 80) miteinander verbindbar
sind, die so steuerbar sind, daß eine gewünschte Menge des jeweils einen Luftstroms
dem jeweils anderen Luftstrom beigemischt werden kann.
8. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Art von Technikmodulen (4) wenigstens ein Durchgangsströmungswegabschnitt
(45, 54) für einen Luftstrom eines anderen Technikmoduls (5) vorgesehen ist.
9. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Technikmodulen (4, 5, 82, 103) die zu verschiedenen Luftströmen gehörenden
Strömungswegabschnitte in vertikal übereinanderliegenden Ebenen verlaufen, deren
Anordnung in etwa gleich der Anordnung der entsprechenden Ebenen (E1, E2, E4, E5)
im Produktionsmodul (3) ist.
10. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein/Austrittsöffnungen (17, 19, 26) für die verschiedenen Strömungswege in
vertikalen Wänden des Produktionsmoduls (3) und vertikalen Wänden der betreffenden
Technikmodule (4, 5, 82, 103) in Höhe der im Produktionsmodul (3) für den jeweiligen
Strömungswegabschnitt vorgesehenen Ebene (E1, E2, E4, E5) angeordnet sind.
11. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Strömungswege jeweils mehrere Ein/Austrittsöffnungen (17, 19, 26) in
wenigstens zwei einander nicht gegenüberliegenden vertikalen Wänden des Produktionsmoduls
(3) und in wenigstens zwei einander nicht gegenüberliegenden vertikalen Wänden der
Technikmodule (4, 5, 82, 103) vorgesehen sind und daß nicht benötigte Ein/Austrittsöffnungen
(17, 19, 26) durch einsetzbare Verschlußelemente gasdicht verschließbar sind.
12. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein/Austrittsöffnungen (17, 19, 26) der Strömungswege in etwa bündig in
den vertikalen Wänden des Produktionsmoduls (3) und der Technikmodule (4, 5, 82, 103)
liegen, und daß jeweils eine von zwei Ein/Austrittsöffnungen (17, 19, 26), die beim
Aneinanderfügen von zwei Modulen (3, 103) einander gegenüberliegen und von denen die
eine als Austrittsöffnung und die andere als Eintrittsöffnung für einen Strömungsweg
dient, vollständig von einem an der Außenseite der betreffenden Seitenwand des einen
Moduls (103) gasdicht befestigten und zum anderen Modul (3) hin vorspringenden ersten
Dichtkörper (104) ringförmig umgeben ist, der beim Aneinanderfügen der Module (3,
103) mit seiner frei vorspringenden Endkante mit einem an der Außenseite des gegenüberliegenden
Moduls (3) angeordneten, die dortige Öffnung ringförmig umgebenden zweiten Dichtkörper
(109) in gasdichten Eingriff tritt.
13. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zwischenräume (110) zwischen aneinandergefügten Modulen (3, 103) ein Gas
eingeblasen werden kann.
14. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Zwischenräumen (110) zwischen aneinandergefügten Modulen (3, 103) Gas
abgesaugt werden kann.
15. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eines der Technikmodule ein Außenluftmodul (5) ist, das aus dem Produktionsmodul
(3) abgesaugte Umluft und aus der Umgebung angesaugte Außenluft in einem Verhältnis
mischt, das von 100 % Umluft mit 0 % Außenluft bis zu 0 % Umluft mit 100 % Außenluft
veränderbar ist, und das dieses Luftgemisch einem der Bereiche des Produktionsmoduls
(3) zuführt.
16. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eines der Technikmodule ein Umluftmodul (4) ist, das aus dem Produktionsmodul
(3) abgesaugte Umluft nach entsprechender Aufbereitung einem der Bereiche des Produktionsmoduls
(3) wieder zuführt.
17. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die das Technikmodul (4, 5, 82, 103) durchströmende Luft im Technikmodul wenigstens
einem Aufbereitungsschritt unterworfen wird.
18. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die vom Technikmodul (4, 5, 82, 103) dem Produktionsmodul (3) zugeführte Luft
im Produktionsmodul wenigstens einem Aufbereitungsschritt unterworfen wird.
19. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß im Produktionsmodul (3) ein allgemeiner Reinraumbereich (50), der Luft vom Außenluftmodul
(5) erhält, und wenigstens ein hochreiner Reinraumbereich (70) vorgesehen sind, der
Luft vom Umluftmodul (4) erhält.
20. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft vom Außenluftmodul (5) dem allgemeinen Reinraumbereich (50) über den
Deckenhohlraum (20) des Produktionsmoduls (3) zugeführt und durch den Bodenhohlraum
(21) des Produktionsmoduls (3) entzogen wird.
21. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft, die das Umluftmodul (4) aus dem Produktionsmodul (3) absaugt, im wesentlichen
Luft aus dem hochreinen Reinraumbereich (70) ist.
22. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß im Produktionsmodul (3) ein weiterer hochreiner Reinraumbereich (92) vorgesehen
ist, der Luft vom Außenluftmodul (5) über einen Strömungsweg erhätl, der zumindest
innerhalb des Produktionsmoduls (3) vom Stromungsweg der Luft getrennt ist, die der
allgemeine Reinraumbereich (50) vom Außenluftmodul (5) erhält.
23. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen das Außenluftmodul (5) und das Produktionsmodul (3) wenigstens ein weiteres
Technikmodul (4; 82) eingefügt ist, das von der Luft für den allgemeinen Reinraumbreich
(50) auf gesonderten Strömungswegen durchströmt wird.
24. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Technikmodul (4; 82, das Umluftmodul (4) ist.
25. Modulares Sonderklima-Raumsystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Technikmodul (4; 82) ein Modul (82) ist, in dem die vom Außenluftmodul
(5) dem weiteren hochreinen Reinraumbereich (92) zuzuführende Luft einen zusätzlichen
Aufbereitungsschritt durchläuft.