CN101380480A - 无尘室室内循环空气净化设备 - Google Patents
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Abstract
一种无尘室室内循环空气净化设备，主要于外气入口连设一外气空调箱(Make Up Air Unit，MAU)，该外气空调箱的出口直接导入一无尘室工艺设备区，该无尘室工艺设备区内设有一微污染净化设备及一特殊工艺区，该微污染净化设备中设有至少一吸附机构，该吸附机构上涂布有一吸附层，以吸附无尘室室内循环空气内所含的微污染物，该微污染净化设备与无尘室工艺设备区的特殊工艺区连设，且该无尘室工艺设备区再与一工艺废气处理设备连接，该工艺废气处理设备供处理无尘室工艺设备区内的气体，经处理后再排放至大气中；由此，以净化无尘室工艺设备区的循环空气。
Description
技术领域
本发明是有关一种有效去除生产环境的气体中微污染物质的无尘室室内循环空气净化设备，适用于电子制造业的无尘室如IC、TFT、半导体制造业的无尘室或类似场地。
背景技术
随着半导体技术不断的进步，IC工艺线径不断的缩小，最新进的半导体技术已进入45nm，未来将更进一步地跨入22及32nm工艺技术，也由于IC线径不断的缩小，因此外部空气中含微污染(Airborne MolecularContamination，AMC)物质，例如含硫物质：SOX、H2S、DMSO(DimethylSulfoxide，(CH3)2SO)、DMS(Dimethyl Sulfide，(CH3)2S)等，含氮物质：NOX、NH3、MEA(Monoethanol Amine，NH2C2H4OH)等，含低沸点的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compound，VOCs)物质、IPA(IsopropylAlcohol，C3H7OH)、丙酮等，以及含高沸点的挥发性有机化合物(VolatileOrganic Compound，VOCs)等，对于工艺良率的影响，日益扩大。为了提升工艺良率，半导体厂对于生产环境的净化规格，相对提高更多。
半导体厂对于无尘室内部循环气体的质量要求一向就很高，而微污染(Airborne Molecular Contamination，AMC)物质因无法藉由HEPA或ULPA等滤网过滤，必需由化学滤网加以去除，然而化学滤网(Chemical Filter)对于一些气体染物，如DMSO、DMS或IPA等低浓度的分子去除效率并不理想，且化学滤网使用过后即造成垃圾污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无尘室室内循环空气净化设备，以去除无尘室工艺设备区内所含的微污染物质，降低污染源防止影响工艺；且本发明的无尘室室内循环空气净化设备可重复再生使用。
为实现上述目的，本发明提供的无尘室室内循环空气净化设备，主要于外气入口连设一外气空调箱(Make Up Air Unit，MAU)，该外气空调箱的出口直接导入一无尘室工艺设备区，该无尘室工艺设备区内设有一微污染净化设备及一特殊工艺区，该微污染净化设备中设有至少一吸附机构，该吸附机构上涂布有一吸附层，以吸附无尘室室内循环空气内所含的微污染物，该微污染净化设备与无尘室工艺设备区的特殊工艺区连设，且该无尘室工艺设备区再与一工艺废气处理设备连接，该工艺废气处理设备供处理无尘室工艺设备区内的气体，经处理后再排放至大气中；由此，以净化无尘室工艺设备区的循环空气。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备的吸附机构为一转轮，该转轮具有一吸附区域、一再生脱附区域及一隔离冷却区域，其气体经转轮的吸附区域吸附后，再通过再生脱附区域使外气能脱附浓缩成污染废气，而转轮将污染废气脱附后，转入隔离冷却区域降温，使转轮恢复具有吸附功能，而该污染废气再分解成无污染物质的气体。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该吸附机构的转轮外型结构为旋转塔(Rotary Cylinder or Rotary Tower)。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该吸附机构的转轮外型结构为旋转转盘(Rotary Disk)。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备的吸附机构为吸附材，该吸附材为抽换式，当吸附饱合后即抽取更换吸附材，而饱合吸附材可送出厂外再生重复使用。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备的吸附机构为蜂窝状(Honeycomb)结构，由无机材料制成。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备的吸附机构为多孔洞性结构，由无机材料制成。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该吸附层为吸附剂，以吸附微污染物。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该吸附层为催化剂，以吸附微污染物。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该再生脱附区域的脱附方式是采用电热方式将污染废气脱附。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该再生脱附区域的脱附方式是采用燃烧热方式将污染废气脱附。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该再生脱附区域的脱附方式是采用等离子体(Plasma)方式将污染废气脱附。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该再生脱附区域的脱附方式是采用废热回收方式将污染废气脱附。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该再生脱附区域的脱附方式是采用强氧化剂方式将污染废气脱附。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由电热以分解成无污染物质的气体。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由电热与催化剂组合以分解成无污染物质的气体。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由燃烧热以分解成无污染物质的气体。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由燃烧热与催化剂组合以分解成无污染物质的气体。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由导入强氧化剂以分解成无污染物质的气体。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由导入强氧化剂与催化剂组合以分解成无污染物质的气体者。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由导入等离子体以分解成无污染物质的气体。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由导入等离子体与催化剂组合以分解成无污染物质的气体。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该外气入口与该外气空调箱间进一步设有另一微污染净化设备，使外气由外气入口处进入后，先经由微污染净化设备进行第一次的微污染物质去除处理，该微污染净化设备中设有至少一吸附机构，该吸附机构上涂布有一吸附层，以吸附外气内所含的微污染物，而该微污染物质去除处理后再进入外气空调箱。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备进一步设有一风车，该风车与该微污染净化设备连设，以利气体进入该微污染净化设备吸附微污染物。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备设有二吸附机构，该二吸附机构是以三通管与外气入口连设，该三通管上设有一切换开关，以构成一批次更换操作的设备。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备只设一吸附机构，并未做切换操作。
所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该无尘室工艺设备区的特殊工艺区进一步设有至少一风机过滤单元(Fan Filter Unit，FFU)，该风机过滤单元与无尘室工艺设备区的微污染净化设备连设，以供将气体由微污染净化设备导入特殊工艺区。
概括地说，本发明主要是于外气入口连设一外气空调箱(Make Up AirUnit，MAU)，该外气空调箱的出口系直接导入一无尘室工艺设备区，该无尘室工艺设备区内设有一微污染净化设备及一特殊工艺区，该微污染净化设备中系设有至少一吸附机构，该吸附机构上涂布有一吸附层，以吸附无尘室室内循环空气内所含的微污染物，该微污染净化设备与无尘室工艺设备区的特殊工艺区连设，且该无尘室工艺设备区再与一工艺废气处理设备连接，该工艺废气处理设备供处理无尘室工艺设备区内的气体，经处理后再排放至大气中；由此以净化无尘室工艺设备区的循环空气。
附图说明
图1为本发明实施例的方块流程示意图。
图2为本发明微污染净化设备的吸附机构的旋转塔示意图。
图3为本发明微污染净化设备的吸附机构的旋转转盘示意图。
图4为本发明实施例的第二应用例的方块流程示意图。
图5为本发明第二实施例的方块流程示意图。
图6为本发明第二实施例的微污染净化设备的立体外观示意图。
图7为本发明第二实施例的第二应用例的方块流程示意图。
附图中主要组件符号说明：
10、外气入口
11、三通管
12、切换开关
21、微污染净化设备
22、转轮
221、吸附区域
222、再生脱附区域
223、隔离冷却区域
23、吸附材
30、外气空调箱
40、无尘室工艺设备区
41、特殊工艺区
42、风机过滤单元
43、风车
50、工艺废气处理设备
具体实施方式
本发明的其它特点及具体实施例可于以下配合附图的详细说明中，得到进一步了解。
请参图1～3，本发明于外气入口10与一外气空调箱30的入口相接，该外气空调箱30的出口是直接导入一无尘室工艺设备区40，而为了使无尘室工艺设备区40的室内循环空气净化，故该无尘室工艺设备区40内设有一微污染净化设备21及一特殊工艺区41，且该微污染净化设备21与特殊工艺区41连设，该微污染净化设备21进一步设有一风车43，该风车43与该微污染净化设备21连设以利气体进入该微污染净化设备21，另，该风车43置设于该微污染净化设备21的前方或后方皆可，而该特殊工艺区41可进一步设有至少一风机过滤单元42(FanFilter Unit，FFU)，该风机过滤单元42与无尘室工艺设备区40的微污染净化设备21连设，以供将气体由微污染净化设备21导入特殊工艺区41中，其中该微污染净化设备21中设有至少一吸附机构，该吸附机构为一蜂窝状(Honeycomb)结构的转轮22，而转轮22外型结构可为旋转塔(Rotary Cylinder or Rotary Tower)或旋转转盘(Rotary Disk)，且由无机纤维纸或为无机氧化物制成，而转轮22具有一吸附区域221、一再生脱附区域222及一隔离冷却区域223，另转轮22上涂布有一吸附层，该吸附层为吸附剂或催化剂，以吸附无尘室工艺设备区40内气体所含的微污染物，其气体经转轮22的吸附区域221吸附后，再通过再生脱附区域222来使气体能脱附浓缩成污染废气，其中该再生脱附区域222的脱附方式可采用电热、燃烧热、等离子体(Plasma)、废热回收、强氧化剂的任一方式将污染废气脱附，而转轮22将污染废气脱附后，转入隔离冷却区域223降温，使转轮22恢复具有吸附功能，而污染废气再由热能(电热、燃烧热或废热回收...)、导入强氧化剂(如：臭氧)或等离子体(Plasma)、或前项技术与催化剂组合型式的任一种以去除污染物质，形成无污染物质的气体，且该无尘室工艺设备区40再与一工艺废气处理设备50连接，该工艺废气处理设备50是供处理自无尘室工艺设备区40内排放出的气体，而依据废气的特性，该工艺废气处理设备50在处理上可分为多种处理方式，如水洗式(处理腐蚀性气体)、氧化式(处理燃烧性、毒性气体)、吸附式(依吸附材种类处理相对应的废气)及解离式(各类型废气皆可处理)...等方式，各类型的废气处理方式皆有其优缺点及其适用范围，最后经处理后的气体再排放至大气中。
请参图1～4，使用时，于外气入口10处开始抽取外部空气，该外部空气含有微污染物质(Airborne Molecular Contamination，AMC)时，例如含硫物质：SOX、H2S、DMSO(Dimethyl Sulfoxide，(CH3)2SO)、DMS(Dimethyl Sulfide，(CH3)2S)等，含氮物质：NOX、NH3、MEA(Monoethanol Amine，NH2C2H4OH)等，含低沸点的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compound，VOCs)物质：IPA(Isopropyl Alcohol，C3H7OH)、丙酮等，以及含高沸点的挥发性有机化合物(Volatile OrganicCompound，VOCs)等，当外部空气通过外气入口10进入外气空调箱30中，由外气空调箱30进行初步的气体过滤将外气中的污染物去除，再将气体导入无尘室工艺设备区40中，而于无尘室工艺设备区40中的气体系再经一风车43导入微污染净化设备21中以进行微污染物质去除处理，经由微污染净化设备21去除处理后的干净空气再进入特殊工艺区41中，若此特殊工艺区41另加装有风机过滤单元42，则可加速将气体经由微污染净化设备21送进特殊工艺区41，而从特殊工艺区41所排出气体会再排放于无尘室工艺设备区40中再吸入该微污染净化设备21中循环利用，或导入工艺废气处理设备50中，经由工艺废气处理设备50将欲排出至大气中的气体进行废气处理，使废气符合排放的标准后再排出至大气中；另，请参图4所示，本发明亦可于外气入口10与该外气空调箱30间进一步设有另一微污染净化设备21，该微污染净化设备21的前方并设有一风车43，而该微污染净化设备21中设有至少一吸附机构，该吸附机构上涂布有一吸附层，以吸附外气内所含的微污染物，使外气由外气入口10处进入后，先经由微污染净化设备21进行第一次的微污染物质去除处理，而该微污染物质去除处理后再进入外气空调箱30，使外气的微污染物质的处理更佳，以获得更干净的气体进入该无尘室工艺设备区40中。
请再参图5～7，为本发明的第二实施例，该外气入口10连接至外气空调箱30，该外气空调箱30与无尘室工艺设备区40连接，且该无尘室工艺设备区40再与一工艺废气处理设备50连接，其中该无尘室工艺设备区40内气体经一风车43后以三通管11进入微污染净化设备21中，而该微污染净化设备21中设有二吸附机构，该吸附机构为吸附材23，该吸附材23为抽换式，该吸附机构的吸附材23上涂布有一吸附层，该吸附层为吸附剂或催化剂，而该吸附材23是由无机材料(如无机纤维纸或为无机氧化物)制成复数片蜂窝状体或是低压降的孔洞性结构体，而该三通管11的分歧处设有一切换开关12，该吸附材23的另端会合后再连接至该特殊工艺区41，且该无尘室工艺设备区40并与一工艺废气处理设备50连接。
使用时，当无尘室工艺设备区40内的生产环境需补充外气时，启动外气入口10处的抽风机以抽取外部空气，而外部空气通过外气入口10经由外气空调箱30再导入无尘室工艺设备区40中，先将无尘室工艺设备区40中三通管11的切换开关12切成第一吸附材23通道畅通，第二吸附材23关闭，该无尘室工艺设备区40内的气体通过由无机材料制成蜂窝状结构的吸附材23，因吸附材23上涂布有吸附剂(或催化剂)，故含有微污染物质的外部空气通过吸附机构的吸附材23时，该无尘室工艺设备区40内的气体所含的微污染物质被吸附材23上吸附剂(或催化剂)吸附而截留下来，而使用一段时间后，该微污染净化设备21的第一吸附材23吸附微污染已达饱和程度时，此时将切换开关12切成第二吸附材23通道畅通，而第一吸附材23通道关闭，令无尘室工艺设备区40内的气体进入吸附机构的第二吸附材23，通过其内部吸附材23的吸附剂(或催化剂)将微污染物吸附而截留下来，而吸微污染净化设备21的第一吸附材23因吸附饱和则可送出厂，利用脱附及再生设备再生后重复使用，而经由微污染净化设备21去除处理后的干净空气再进入特殊工艺区41中，若此特殊工艺区41另加装有风机过滤单元42，则可加速将外气经由微污染净化设备21送进特殊工艺区41，而从特殊工艺区41所排出气体会再排放于无尘室工艺设备区40中再吸入该微污染净化设备21中循环利用，或导入工艺废气处理设备50中，经由工艺废气处理设备50将欲排出至大气中的气体进行废气处理，使废气符合排放的标准后再排出至大气中；本发明第二实施例的另一应用例(如图7所示)亦可设为吸附材仅安置于单一通道的情况下使用，并未做通道上的切换操作，同样可达到相同目的；另，于外气入口10与该外气空调箱30间可进一步设有另一微污染净化设备21，该微污染净化设备21前方并设有一风车43，而该微污染净化设备21中设有至少一吸附机构，该吸附机构上涂布有一吸附层，以吸附外气所含的微污染物，使外气由外气入口10处进入后，先经由该微污染净化设备21进行第一次的微污染物质去除处理再进入外气空调箱30，可使外气的微污染物质的处理更佳，以获得更干净的气体进入该无尘室工艺设备区40中。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能用以限定本发明可实施的范围，凡本领域技术人员所明显可作变化与修饰，皆应视为不脱离本发明的实质内容。
Claims (27)
1、一种无尘室室内循环空气净化设备，主要于外气入口连设一外气空调箱，该外气空调箱的出口直接导入一无尘室工艺设备区，该无尘室工艺设备区内设有一微污染净化设备及一特殊工艺区，该微污染净化设备中设有至少一吸附机构，该吸附机构上涂布有一吸附层，以吸附无尘室室内循环空气内所含的微污染物，该微污染净化设备与无尘室工艺设备区的特殊工艺区连设，且该无尘室工艺设备区再与一工艺废气处理设备连接，该工艺废气处理设备供处理无尘室工艺设备区内的气体，经处理后再排放至大气中；由此，以净化无尘室工艺设备区的循环空气。
2、如权利要求1所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备的吸附机构为一转轮，该转轮具有一吸附区域、一再生脱附区域及一隔离冷却区域，其气体经转轮的吸附区域吸附后，再通过再生脱附区域使外气能脱附浓缩成污染废气，而转轮将污染废气脱附后，转入隔离冷却区域降温，使转轮恢复具有吸附功能，而该污染废气再分解成无污染物质的气体。
3、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该吸附机构的转轮外型结构为旋转塔(Rotary Cylinder or Rotary Tower)。
4、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该吸附机构的转轮外型结构为旋转转盘(Rotary Disk)。
5、如权利要求1所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备的吸附机构为吸附材，该吸附材为抽换式，当吸附饱合后即抽取更换吸附材，而饱合吸附材可送出厂外再生重复使用。
6、如权利要求1、2、3、4或5所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备的吸附机构为蜂窝状结构，由无机材料制成。
7、如权利要求1、2、3、4或5所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备的吸附机构为多孔洞性结构，由无机材料制成。
8、如权利要求1所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该吸附层为吸附剂，以吸附微污染物。
9、如权利要求1所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该吸附层为催化剂，以吸附微污染物。
10、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该再生脱附区域的脱附方式是采用电热方式将污染废气脱附。
11、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该再生脱附区域的脱附方式是采用燃烧热方式将污染废气脱附。
12、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该再生脱附区域的脱附方式是采用等离子体方式将污染废气脱附。
13、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该再生脱附区域的脱附方式是采用废热回收方式将污染废气脱附。
14、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该再生脱附区域的脱附方式是采用强氧化剂方式将污染废气脱附。
15、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由电热以分解成无污染物质的气体。
16、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由电热与催化剂组合以分解成无污染物质的气体。
17、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由燃烧热以分解成无污染物质的气体。
18、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由燃烧热与催化剂组合以分解成无污染物质的气体。
19、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由导入强氧化剂以分解成无污染物质的气体。
20、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由导入强氧化剂与催化剂组合以分解成无污染物质的气体者。
21、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由导入等离子体以分解成无污染物质的气体。
22、如权利要求2所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该污染废气是由导入等离子体与催化剂组合以分解成无污染物质的气体。
23、如权利要求1所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该外气入口与该外气空调箱间进一步设有另一微污染净化设备，使外气由外气入口处进入后，先经由微污染净化设备进行第一次的微污染物质去除处理，该微污染净化设备中设有至少一吸附机构，该吸附机构上涂布有一吸附层，以吸附外气内所含的微污染物，而该微污染物质去除处理后再进入外气空调箱。
24、如权利要求1、2或23所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备进一步设有一风车，该风车与该微污染净化设备连设，以利气体进入该微污染净化设备吸附微污染物。
25、如权利要求1所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备设有二吸附机构，该二吸附机构是以三通管与外气入口连设，该三通管上设有一切换开关，以构成一批次更换操作的设备。
26、如权利要求1所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该微污染净化设备只设一吸附机构，并未做切换操作。
27、如权利要求1所述的无尘室室内循环空气净化设备，其中，该无尘室工艺设备区的特殊工艺区进一步设有至少一风机过滤单元，该风机过滤单元与无尘室工艺设备区的微污染净化设备连设，以供将气体由微污染净化设备导入特殊工艺区。
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| CNA2007101497401A CN101380480A (zh) | 2007-09-05 | 2007-09-05 | 无尘室室内循环空气净化设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN101380480A true CN101380480A (zh) | 2009-03-11 |
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ID=40460647
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090311 |