CN110118045B - 一种可调压差的洁净室的开门限制机械装置及方法 - Google Patents

Abstract

本方案提供可调压差的洁净室的开门限制机械装置，包括一杠杆其上有支点；位于支点的一端或一侧的压差机构和第一室压施力及检测机构；位于杠杆上支点的另一端或另一侧的第二室压施力及检测机构；限位装置，两端分别与支点和开合结构活动连接。以及相应方法，压差机构和第一室压施力及检测机构向杠杆施加第一压力，第二室压施力及检测机构向杠杆施加第二压力；当第一第二压力相等，杠杆基于支点静止；否则，杠杆受到限位装置限制，第一室与第二室之间的门闭合，或，杠杆基于支点转动，第一室与第二室之间的门开启。本申请解决了当洁净室内外压差变化频繁及空气对流量大时，洁净室内空气倒灌或外泄的问题。

Description

一种可调压差的洁净室的开门限制机械装置及方法

技术领域

本发明涉及洁净室领域，尤其涉及一种可调压差的洁净室的开门限制装置及方法。

背景技术

洁净室是指一种悬浮粒子的浓度受控、室内的其他参数，如温度、湿度、气压按需要受控，不论外界的空气条件如何变化，洁净室内都能具有维持原先所设定的洁净度、温湿度及压力等的空间。维持洁净的方法很多，有的根据生产工艺的需要保持房间(室)保持正/负压，因此，对洁净室开门就有严格的限制，防止洁净室内空气倒灌或外泄，造成生产损失，以及产品质量安全问题。现有技术采用在洁净室与通道之间增加缓冲间技术，此技术具体是采用缓冲间对洁净室与通道隔离。此举在理想的情况下，能较好的防止洁净室内空气倒灌或外泄。但在频繁开关门、送风机和回风机的风量变化较大时，室内外的压差达不到要求，此时再开启洁净室的门，导致洁净室内空气倒灌或外泄。如何防止当洁净室内外压差变化频繁及空气对流量大时，洁净室内空气倒灌或外泄成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种可调压差的洁净室的开门限制装置，用以解决当洁净室内外压差变化频繁及空气对流量大时，洁净室内空气倒灌或外泄的问题。

为了实现上述目的，本发明技术方案提供了一种可调压差的洁净室的开门限制机械装置，其连接一用于洁净室门的开合结构，开合结构为能够使得第一室和第二室之间的门开启或闭合的结构，装置包括：一杠杆，在杠杆上设有一支点；一第一室压施力及检测机构，位于杠杆上支点的一端或一侧；一第二室压施力及检测机构，位于杠杆上支点的另一端或另一侧；压差机构，与所述第一室压施力及检测机构同侧；一限位装置，一端与所述支点活动连接，另一端与开合结构活动连接。

作为上述技术方案的优选，较佳的，所述第一室压施力及检测机构与所述第二室压施力及检测机构均与所述杠杆有接触点；上述任一机构中的活塞移动时，通过所述接触点向所述杠杆施加压力。

作为上述技术方案的优选，较佳的，限位装置包括，一连杆，一限制轮，与所述限制轮匹配的限制齿；连杆一端与支点活动连接，另一端与所述限制齿固定连接；限制轮上有一缺口，限制齿啮合于所述限制轮缺口处；限制轮与所述开合结构轴接。

为进一步实现本发明目的，本发明还提供一种可调压差的洁净室的开门限制方法，应用于上述机械装置，包括：第一室压施力及检测机构，第二室压施力及检测机构、压差机构和限位装置。压差机构和第一室压施力及检测机构向杠杆施加第一压力，其中第一压力为所述压差机构产生的压力和第一室压施力及检测机构产生的压力之和。第二室压施力及检测机构向杠杆施加第二压力。当第一压力等于第二压力时，杠杆基于支点静止，第一室与第二室之间的门闭合；否则，杠杆受到限位装置限制，第一室与第二室之间的门闭合，或，杠杆基于支点转动，第一室与第二室之间的门开启。其中，压差机构内的压差值是预设的非零常数压力值，压差值具体为所述第一室与所述第二室之间的压力差值。

作为上述技术方案的优选，较佳的，限位装置由输出轴、限制轮和限制齿组成。限制齿一端与连杆固定，另一端与限制轮上的缺口卡合。输出轴一端与限制轮轴接，另一端与开合结构活动连接，使得限制轮随着开合结构的动作而动作。

作为上述技术方案的优选，较佳的，否则，杠杆受到所述限位装置限制，第一室与第二室之间的门闭合，包括：

当第一压力大于第二压力时有第一压力差值，杠杆受到所述第一压力差值的压力，杠杆带动轴接于支点的连杆联动，此时，连杆转动方向与开合结构的开启方向相反，连杆受到与开合结构活动连接的限位装置限制，杠杆静止。

作为上述技术方案的优选，较佳的，连杆受到与所述开合结构活动连接的所述限位装置限制，杠杆静止，包括：当连杆转动方向与开合结构的开启方向相反时，限制轮静止，限制齿卡合于限制轮上的缺口，连杆静止。

作为上述技术方案的优选，较佳的，杠杆基于所述支点转动，第一室与第二室之间的门开启，还包括：当第一压力小于所述第二压力时有第二压力差值，杠杆受到第二压力差值的压力，杠杆带动轴接于支点的连杆联动，此时，连杆转动方向与开合结构的开启方向相同，连杆不被限位装置限制，杠杆转动。

作为上述技术方案的优选，较佳的，连杆不被限位装置限制，杠杆转动，包括：连杆转动方向与开合结构的开启方向相同时，限制齿随连杆的转动脱离限制轮上的缺口，连杆带动杠杆转动，限制轮随着开启方向转动，第一室与第二室之间的门开启。

本发明技术方案提供了一种可调压差的洁净室的开门限制机械装置，包括一杠杆，在杠杆上设有一支点；一第一室压施力及检测机构，位于杠杆上支点的一端或一侧；一第二室压施力及检测机构，位于杠杆上支点的另一端或另一侧；压差机构，与所述第一室压施力及检测机构同侧；一限位装置，一端与所述支点活动连接，另一端与开合结构活动连接。还提供了开门限制方法压差机构和所述第一室压施力及检测机构向所述杠杆施加第一压力，其中所述第一压力为所述压差机构产生的压力和所述第一室压施力及检测机构产生的压力之和；第二室压施力及检测机构向杠杆施加第二压力；当第一压力等于第二压力时，杠杆基于支点静止，第一室与第二室之间的门闭合；否则，杠杆受到所述限位装置限制，第一室与第二室之间的门闭合，或，杠杆基于所述支点转动，第一室与第二室之间的门开启。

本发明的优点是，通过分别对整洁净室与缓冲间的压力进行检测，并设定二者的差压阈值，当洁净室与缓冲室之间的压力达到预设平衡状态时，门开启。从而确保洁净室内空气不会发生倒灌或外泄，进而保证洁净室空气的洁净度，避免了不安全开门。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的结构示意图。

图2为本实施例中室压检测机构的结构示意图。

图2a为本实施例中室压检测机构的局部结构示意图。

图3为本发明实施例提供的结构示意图二。

其中，杠杆1、室压施力及检测机构2、气压检测端32、导管41、活塞24、活塞缸24、螺母25、伸缩管26、圆形触头27、弹簧28、固定端29、压差设定机构3、支点4、限制轮5、限制齿6、连杆7、输出轴8。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下说明本发明提供的一种可调压差的洁净室的开门限制机械装置，其连接一用于洁净室门的开合结构，由杠杆、第一室压施力及检测机构，第二室压施力及检测机构，压差机构和限位装置组成，具体的：

一杠杆，在杠杆上设有一支点；第一室压施力及检测机构，位于杠杆上支点的一端或一侧；第二室压施力及检测机构，位于杠杆上支点的另一端或另一侧。第一室压施力及检测机构与所述第二室压施力及检测机构均与所述杠杆有接触点。上述任一机构中的活塞移动时，通过所述接触点向所述杠杆施加压力。

压差机构，与上述两个室压施力及检测机构中任一机构同侧。

限位装置，一端与所述支点活动连接，另一端与开合结构活动连接。限位装置包括，一连杆，一限制轮，与所述限制轮匹配的限制齿：连杆一端与所述支点活动连接，另一端与所述限制齿固定连接；限制轮上有一缺口，所述限制齿啮合于所述限制轮缺口处限制轮与所述开合结构轴接。

首先需要说明的是杠杆的初始状态为平衡状态，门的初始状态为闭合状态。

现对本发明技术方案进行初步说明,图1为本发明实施例提供的结构示意图，如图1所示，本实施例提供了，包括：

第一室压施力及检测机构，第二室压施力及检测机构、压差机构和限位装置。其中，限位装置由输出轴8、限制轮5和限制齿6组成。限制齿6一端与连杆7固定，另一端能够与限制轮5上的缺口卡合。输出轴8一端与限制轮5轴接，另一端与开合结构活动连接，使得限制轮5随着开合结构的动作而动作。其中，开合结构为能够使得第一室和第二室之间的门开启或闭合的结构。其中，压差机构的压差值是预设的非零常数压力值，此压力值为压差阈值。

在实施时，压差机构和第一室压施力及检测机构向杠杆1施加第一压力。第二室压施力及检测机构向杠杆1施加第二压力。

第一种情况，当第一压力等于第二压力时，杠杆1基于支点4静止，第一室与第二室之间的门闭合。

第二种情况，当第一压力大于第二压力时有第一压力差值。杠杆1受到第一压力差值的压力后：杠杆1带动轴接于支点4的连杆7联动，此时，连杆7转动方向与开合结构的开启方向相反，限制轮5静止，限制齿6卡合于限制轮5上的缺口，连杆7受到与开合结构活动连接的限位装置限制，杠杆1静止。第一室与第二室之间的门闭合。

第三种情况，当第一压力小于第二压力时有第二压力差值。杠杆1受到第二压力差值的压力后，杠杆1带动轴接于支点4的连杆7联动，此时，连杆7转动方向与开合结构的开启方向相同，限制轮5随着开合结构的动作而动作。限制轮5动作时，限制齿6随着其动作脱离缺口，此时连杆7能够转动，与连杆7一端轴接的杠杆1基于支点4转动，从而第一室与第二室之间的门开启。

本发明技术方案提供了一种可调压差的洁净室的开门限制装置，包括：压差机构和第一室压施力及检测机构向杠杆1施加第一压力；第二室压施力及检测机构向杠杆施加第二压力。当第一压力等于所述第二压力时，杠杆基于支点静止，第一室与第二室之间的门闭合；否则，杠杆受到所述限位装置限制，第一室与第二室之间的门闭合，或，杠杆基于支点转动，第一室与第二室之间的门开启；其中，压差机构内的压差值是预设的非零常数压力值。

本发明的优点是，通过分别对第一室与第二室间的压力进行检测，并设定差压阈值，当第一室与第二室之间的压力达到预设平衡状态时，门开启。从而确保第一室内空气不会发生倒灌或外泄，进而保证第一室内空气的洁净度，避免了不安全开门。

首先，如图2所示，图2为本实施例中第一和第二室压施力及检测机构的结构示意图，在图2中，第一室压施力及检测机构和第二室压施力及检测机构简称为室压施力及检测机构。

室压施力及检测机构，由气压检测端32、导管41、活塞24、活塞缸24、螺母25、伸缩管26、圆形触头27、弹簧28、及固定端29组成。其中，弹簧28可为其他弹性构件，例如伸缩套管、活塞等。

当室内压力发生变化时，气压检测端32检测到气压变化后，将压力通过装有硅油的导管41传送到活塞缸23。活塞24受到硅油的挤压向另一方移动，移动时推动伸缩管26移动，伸缩管26受到第一推力。此时，杠杆1的反作用力通过与其接触的圆形触头27传递至伸缩管26，伸缩管26受到第二推力，第一推力与第二推力方向相反，形成压力重叠，伸缩管26缩短，此时，套设于伸缩管26的弹簧28缩短承受第一推力及第二推力。

进一步，如图2a所示，图2a为本实施例中室压施力及检测机构2的局部结构示意图。

图中可见，伸缩管母端31套设于伸缩管子端30的一端，此端螺母25旋接固定。伸缩管子端30与圆形触头27连接，弹簧28套设于伸缩管子端30上，弹簧28一端与圆形触头27连接，另一端与螺母25连接。

现用一具体实施例描述本发明技术方案，在本实施例中，以第一室为洁净室，第二室为缓冲室，且设定洁净室压力小于缓冲室压力，压差机构设定的压差值为正差值为例进行具体场景说明。并非用以对第一室和第二室的类型进行限制，并非用以对第一室和第二室的压差关系进行限制，也并非用以对压差机构能够设定的压差范围进行限制。

需要说明的是杠杆1的初始状态为平衡状态，门的初始状态为闭合状态，顺时针为门开启方向，限制轮5的输出轴8与转动合页的转动轴轴接，限制轮5随着转动合页的转动而转动。

如图1所示：

洁净室压施力及检测机构21的洁净室压检测端21a检测到洁净室压f₁，洁净室压施力及检测机构21的圆形触头27与杠杆1的接触点距杠杆1中间支点4的距离为AO。f₁×AO为洁净室压力。压差设定机构3产生的压力为f₀，压差设定机构3的圆形触头27与杠杆1的接触点距杠杆1中间支点4的距离为BO。f₀×BO为压差压力。

洁净室压力与压差压力之和为第一压力。

缓冲室压施力及检测机构22的缓冲室压检测端22b检测到缓冲室压压f₂，缓冲室压施力及检测机构22的圆形触头27与杠杆1的接触点距杠杆1中间支点4的距离为CO。f₂×CO为缓冲室压力。缓冲室压力为第二压力。

当f₁×AO+f₀×BO＝f₂×CO时，杠杆1支点4两侧受到的力大小相等，相互抵消，杠杆1基于支点4静止，洁净室与缓冲室之间的门闭合或维持当前状态。

当f₁×AO+f₀×BO＞f₂×CO时，杠杆1应逆时针转动，与其联动的连杆7也应随之逆时针转动。由图示可知，限制齿6卡合于限制轮5的缺口处，向限制轮5施加逆向力带动限制轮5应随杠杆1逆向转动。但，限制轮5转动方向与转动合页的转动方向相反，转动合页向限制轮5施加顺向力，逆向力大于顺向力，门闭合。

当f₁×AO+f₀×BO＜f₂×CO时，杠杆1顺时针转动，与其联动的连杆7也应随之顺时针转动。由图示可知，限制齿6卡合于限制轮5的缺口处，向限制轮5施加顺向力带动限制轮5随杠杆1顺向转动，转动时限制齿6脱离限制轮5的缺口，且限制轮5转动方向与转动合页的转动方向相同，转动合页进一步向限制轮5施加顺向力，门开启。

本发明的第一室压施力及检测机构和第二室压施力及检测机构可安装于任意位置，但是第一室压检测端和第二室压检测端应分别处于第一室和第二室内，并与室内空间相连接；第一室压施力及检测机构和第二室压施力及检测机构的圆形触头压在杠杆上，其分布图可以如图所设置在杠杆同侧支点4两端，也可以如图3所示的分布于杠杆两侧支点的同一端。压差设定机构3一般安装在低压端，第一室压施力及检测机构、第二室压施力及检测机构及压差设定机构3三者能够构成杠杆力臂力矩关系为准。

现再进一步对本发明技术方案进行说明：

如图3所示：洁净室压施力及检测机构2的洁净室压检测端21a检测到洁净室压f₁，洁净室压施力及检测机构2的触头27与杠杆1的接触点距杠杆1中间支点4的距离为AO。f₁×AO为洁净室压力。压差设定机构3产生的压力为f₀，压差设定机构3的触头27与杠杆1的接触点距杠杆1中间支点4的距离为BO。f₀×BO为压差压力。

洁净室压力与压差压力之和为第一压力。

缓冲室压施力及检测机构2的缓冲室压检测端22b检测到缓冲室压f₂，缓冲室压施力及检测机构2的触头27与杠杆1的接触点距杠杆1中间支点4的距离为CO。f₂×CO为缓冲室压力。缓冲室压力为第二压力。

当f₁×AO+f₀×BO＝f₂×CO时，杠杆1支点4两侧受到的力大小相等，相互抵消，杠杆1基于支点4静止，洁净室与缓冲室之间的门闭合或维持当前状态。

当f₁×AO+f₀×BO＞f₂×CO时，杠杆1应逆时针转动，与其联动的连杆7也应随之逆时针转动。由图示可知，限制齿6卡合于限制轮5的缺口处，向限制轮5施加逆向力带动限制轮5应随杠杆1逆向转动。但，限制轮5转动方向与转动合页的转动方向相反，转动合页向限制轮5施加顺向力，逆向力大于顺向力，门闭合。

当f₁×AO+f₀×BO＜f₂×CO时，杠杆1顺时针转动，与其联动的连杆7也应随之顺时针转动。由图示可知，限制齿6卡合于限制轮5的缺口处，向限制轮5施加顺向力带动限制轮5随杠杆1顺向转动，转动时限制齿6脱离限制轮5的缺口，且限制轮5转动方向与转动合页的转动方向相通，转动合页进一步向限制轮5施加顺向力，门开启。

本发明技术方案提供了一种可调压差的洁净室的开门限制装置，包括：压差机构和第一室压施力及检测机构向杠杆施加第一压力；第二室压施力及检测机构向杠杆1施加第二压力。当第一压力等于所述第二压力时，杠杆基于支点静止，第一室与第二室之间的门闭合；否则，杠杆1受到所述限位装置限制，第一室与第二室之间的门闭合，或，杠杆基于支点转动，第一室与第二室之间的门开启；其中，压差机构内的压差值是预设的非零常数压力值。

本发明的优点是，通过分别对整洁净室与缓冲间的压力进行检测，并设定二者的差压阈值，当洁净室与缓冲室之间的压力达到预设平衡状态时，门开启。从而确保洁净室内空气不会发生倒灌或外泄，进而保证洁净室空气的洁净度，避免了不安全开门。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种可调压差的洁净室的开门限制机械装置，其连接一用于洁净室门的开合结构，所述开合结构为能够使得第一室和第二室之间的门开启或闭合的结构，其特征在于，所述装置包括：

一杠杆，在杠杆上设有一支点；

一第一室压施力及检测机构，位于杠杆上支点的一端或一侧；

一第二室压施力及检测机构，位于杠杆上支点的另一端或另一侧；

压差机构，与所述第一室压施力及检测机构同侧；

一限位装置，一端与所述支点活动连接，另一端与开合结构活动连接，所述限位装置包括，一连杆，一限制轮，与所述限制轮匹配的限制齿；所述连杆一端与所述支点活动连接，另一端与所述限制齿固定连接；所述限制轮上有一缺口，所述限制齿啮合于所述限制轮缺口处；所述限制轮与所述开合结构轴接；

其中，所述第一室压施力及检测机构与所述第二室压施力及检测机构均与所述杠杆有接触点；

上述任一机构中的活塞移动时，通过所述接触点向所述杠杆施加压力。

2.一种可调压差的洁净室的开门限制方法应用于如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述方法包括：

第一室压施力及检测机构，第二室压施力及检测机构、压差机构和限位装置；

所述压差机构和所述第一室压施力及检测机构向所述杠杆施加第一压力，其中所述第一压力为所述压差机构产生的压力和所述第一室压施力及检测机构产生的压力之和；

所述第二室压施力及检测机构向所述杠杆施加第二压力；

当所述第一压力等于所述第二压力时，所述杠杆基于支点静止，第一室与第二室之间的门闭合；否则，所述杠杆受到所述限位装置限制，第一室与第二室之间的门闭合，或，所述杠杆基于所述支点转动，第一室与第二室之间的门开启；

其中，所述压差机构内的压差值是预设的非零常数压力值，所述压差值具体为所述第一室与所述第二室之间的压力差值。

3.根据权利要求2所述的可调压差的洁净室的开门限制方法，其特征在于，包括：

所述限位装置由输出轴、限制轮和限制齿组成；

所述限制齿一端与所述连杆固定，另一端与所述限制轮上的缺口卡合；

所述输出轴一端与所述限制轮轴接，另一端与所述开合结构活动连接，使得所述限制轮随着所述开合结构的动作而动作。

4.根据权利要求2或3所述的可调压差的洁净室的开门限制方法，其特征在于，所述否则，所述杠杆受到所述限位装置限制，第一室与第二室之间的门闭合：

当所述第一压力大于所述第二压力时有第一压力差值，所述杠杆受到所述第一压力差值的压力，所述杠杆带动轴接于所述支点的连杆联动，此时，所述连杆转动方向与开合结构的开启方向相反，所述连杆受到与所述开合结构活动连接的所述限位装置限制，所述杠杆静止。

5.根据权利要求4所述的可调压差的洁净室的开门限制方法，其特征在于，所述连杆受到与所述开合结构活动连接的所述限位装置限制，所述杠杆静止，包括：

当所述连杆转动方向与所述开合结构的开启方向相反时，所述限制轮静止，所述限制齿卡合于所述限制轮上的缺口，所述连杆静止。

6.根据权利要求2或3所述的可调压差的洁净室的开门限制方法，其特征在于，所述杠杆基于所述支点转动，第一室与第二室之间的门开启，还包括：

当所述第一压力小于所述第二压力时有第二压力差值，所述杠杆受到所述第二压力差值的压力，所述杠杆带动轴接于所述支点的连杆联动，此时，所述连杆转动方向与开合结构的开启方向相同，所述连杆不被所述限位装置限制，所述杠杆转动。

7.根据权利要求6所述的可调压差的洁净室的开门限制方法，其特征在于，所述连杆不被所述限位装置限制，所述杠杆转动，包括：

所述连杆转动方向与开合结构的开启方向相同时，所述限制齿随着所述连杆的转动脱离所述限制轮上的缺口，所述连杆带动所述杠杆转动，所述限制轮随着所述开启方向转动，第一室与第二室之间的门开启。

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