CN116951594A - 洁净室系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种洁净室系统，包括：第一空间，具有回风口；第二空间，具有进风口；气体处理单元，设置在第一空间或第二空间内；风机单元，用于将第二空间内的气体排入第一空间内；以及回风通道，用于连通在回风口和进风口之间，回风通道由第一空间的侧壁以及环绕在第一空间外周的墙体围合形成。如此设计具有以下优势：墙体围成的回风通道替代传统的管路设计，可以有效节约建设成本；传统的管路存在较大风阻，洁净室运行需要较大的动力，如此设计可以节约运行成本；墙体形成的回风通道可以减少整个系统的泄露和渗透，引入系统的热负荷、湿负荷以及污染物都可以减少，从而降低对控温、控湿、净化能力的配置要求，也间接减少系统的运行能耗。
Description
技术领域
本申请涉及洁净室领域，具体地，涉及一种洁净室系统。
背景技术
洁净室是一个对空气质量要求非常高的空间，它的设计目的是尽可能减少空气中的颗粒物、微生物和有害气体等污染物，以及控制温度、湿度在稳定的水平，以满足特定的生产或研究需要。
相关技术中，为了满足洁净室对空气质量的要求，通常在洁净室的下侧设置有多个回风口，在洁净室的上侧设置有多个进风口，并在洁净室的内部和/或外部设置有组合式空气处理机组以及风机，多个回风口和多个进风口分别通过多个管道与空气处理机组连通，空气处理机组将回风口送来的空气进行温度、湿度等处理后通过风机送至进风口并进入洁净室。如此设计，存在以下几点问题：1、风管系统以及空气处理机组的设计和安装复杂，需要较大的空间，并且需要考虑管道的布局和连接，需要专业工程师进行安装，且需要定期维护，建设成本和维护成本较高；2、风管系统存在较大阻力，持续运行能源消耗较高，对环境可持续性造成一定压力；3、风管存在泄露问题，在送风段，风管内部对外界有很大的正压，洁净风会从漏点漏出；在回风段，风管内部对外界有很大的负压，外界空气会从漏点进入风管，从而带入颗粒物、热负荷、湿负荷，需要消耗系统的过滤器、调温能力和调湿能力；4、在组合式空气处理机组或者风机出现故障需要检修时，需要停止整个气体处理系统，导致无法保证洁净室内的空气质量。
发明内容
本公开的目的是提供一种洁净室系统，以至少部分地解决相关技术中存在的问题。
根据本公开的第一个方面，提供一种洁净室系统，包括：第一空间，具有回风口；第二空间，相邻地布置在所述第一空间的上侧，所述第二空间具有进风口；气体处理单元，设置在所述第一空间或所述第二空间内；风机单元，用于将所述第二空间内的气体排入所述第一空间内；以及回风通道，用于连通在所述回风口和所述进风口之间，其中，所述回风通道由所述第一空间的侧壁以及环绕在所述第一空间外周的墙体围合形成。
可选地，包括：外墙，构造为环形封闭状；内墙，设置在所述外墙的内侧且与所述外墙之间留有间隙，所述内墙的高度低于所述外墙；底板，设置在所述内墙和所述外墙的底部；顶板，设置在所述外墙的顶部；以及吊顶板，设置在所述内墙的顶部，其中，所述底板、所述内墙以及所述吊顶板形成所述第一空间，所述吊顶板、所述外墙以及所述顶板形成所述第二空间，所述进风口设置在所述间隙的靠近所述第二空间的位置。
可选地，所述回风口的数量为多个，且多个所述回风口间隔地设置在所述内墙的靠近底部的位置，优选地，每个所述回风口处安装有百叶窗。
可选地，还包括多个设置在所述内墙和所述外墙之间的横板，在高度方向上，多个所述横板和所述吊顶板平齐，相邻且相互间隔的两个横板之间形成所述进风口，优选地，所述横板和所述吊顶板一体成型。
可选地，还包括设置在所述底板下侧的一端开口的回气腔，所述底板的与所述第一空间对应的位置形成有多个所述回风口，所述底板上的与所述间隙对应的位置形成有多个通风孔，所述回气腔的开口端罩设在所述回风口和所述通风孔的下侧。
可选地，还包括设置在所述第二空间内的导风板，所述导风板与所述第二空间的内壁形成导风通道，所述导风通道的入口端正对所述进风口，所述气体处理单元设置在所述导风通道内的靠近所述进风口的位置，所述风机单元设置在所述导风通道的外侧，优选地，流经所述导风通道的空气至少部分绕过所述气体处理单元。
可选地，还包括设置在所述第二空间的侧壁的临近所述进风口位置的新风过滤箱，优选地，所述新风过滤箱包括风机和用于调节新风量的风阀。
可选地，还包括多个设置在所述第二空间内的分隔板，所述分隔板将所述第二空间分隔为多个分别具有所述进风口的子空间，每个所述子空间内设置有所述气体处理单元和所述风机单元。
可选地，所述气体处理单元包括至少一个具有进气端和出气端的风机盘管，所述进气端临近且朝向所述进风口，优选地，所述气体处理单元还包括湿度调节器。
可选地，所述风机单元内设置有过滤组件。
通过使用上述技术方案，洁净室系统至少具有以下优势：①传统的风管系统设计和安装复杂，占用空间大，由墙体和第一空间的侧壁围成的回风通道替代传统的风管系统，可以有效节约建设成本以及占用空间；②传统的风管系统存在较大的风阻，洁净室运行需要较大的动力(克服风阻)，持续的运行能耗浪费较大，如此设计可以降低空气流动存在的风阻，进而节约运行成本；③墙体和第一空间的侧壁形成的回风通道可以减少整个系统的泄露和渗透(常规管道泄露严重)，进而引入系统的热负荷、湿负荷以及污染物都可以减少，从而降低对控温、控湿以及净化能力的配置要求，也间接减少系统的运行能耗；④当风机单元和气体处理单元的数量为多个时，可以在其中一个风机单元或者气体处理单元出现故障需要检修时，其余风机单元以及气体处理单元能够正常运行，以保证洁净室系统的空气质量。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开示例性示出的一种洁净室系统的主剖视图；
图2是图1中示出的洁净室系统的示意图，其中，对部分结构透视处理；
图3是图1中示出的洁净室系统的俯视图，其中，对顶板透视处理；
图4是根据本公开示例性示出的另一种洁净室系统的主剖视图；
图5是图4中示出的洁净室系统的示意图，其中，对部分结构透视处理；
图6是图4中示出的洁净室系统的俯视图，其中，对顶板透视处理。
附图标记说明
100第一空间；101-回风口；102-百叶窗；200-第二空间；201-进风口；300-气体处理单元；310-风机盘管；320-湿度调节器；400-风机单元；500-回风通道；610-外墙；620-内墙；630-底板；640-顶板；650-吊顶板；700-横板；800-导风板；810-导风通道；900-新风过滤箱。
具体实施方式
以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”、“顶、底”、“上、下”可以是基于相关零部件自身的结构而言的，也可以是基于相关零部件配合使用时的方位而言的，例如：第二空间相邻地布置在第一空间的“上侧”指的是第二空间位于第一空间的背离地面的一侧，即上下是基于垂直于地面的方向定义的；“外墙”和“内墙”则指的是二者之间的位置关系为一内一外，具体为外墙包围在内墙的外侧；“顶板”和“底板”则是指的二者分别位于洁净室系统的顶部(远离地面的一侧)和底部(靠近地面的一侧)；多个回风口间隔地设置在内墙的靠近“底部”的位置指的是回风口形成在内墙的靠近地面的位置。
在本公开中，使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
参照图1-图6，本公开提供一种洁净室系统，包括具有回风口101的第一空间100、邻地布置在第一空间100的上侧且具有进风口201的第二空间200、设置在第一空间100或第二空间200内的气体处理单元300、用于将第二空间200内的气体排入第一空间100内的风机单元400，以及用于连通在回风口101和进风口201之间的回风通道500，其中，回风通道500由第一空间100的侧壁以及环绕在第一空间100外周的墙体围合形成，墙体可以是下文将描述的外墙610。使用时，第一空间100内的空气可以依次通过回风口101、回风通道500、进风口201进入第二空间200，并通过风机单元400重新排入第一空间100，以形成循环流动，关于风机单元400如何将气体从第二空间200排入第一空间100将在下文介绍，这里不再赘述。
在一些实施例中，回风通道500可以全部由墙体和第一空间100的侧壁形成，在这种情况下，第一空间100外侧的墙体需要环绕第一空间100并形成封闭状。此外，在其他一些实施例中，考虑到空间问题，例如为了避让洁净室系统的其他相关结构(例如风淋室、设备门、逃生门等)，回风通道500也可以部分由墙体和第一空间100的侧壁形成，另一部分则由传统的管道形成，本公开对此不作限制。
需要说明的是，本公开中的洁净室系统指的对空气的洁净度、湿度以及温度中至少一者有要求的空间，例如，可以是干燥间、恒温间、洁净间等，通常洁净室系统对空气的洁净度、湿度以及温度均有要求。
本公开不对第一空间100、第二空间200以及风机单元400的布置方式作限制，例如，在一些实施例中，第一空间100和第二空间200之间可以通过下文将描述的吊顶板650隔断，风机单元400则可以嵌设在吊顶板650内。或者，在其他一些实施例中，吊顶板650上也可以开设有连通第一空间100和第二空间200的通气孔，风机单元400临近通气孔布置，以能够通过通气孔将气体从一个空间排入另一空间。再或者，第一空间100和第二空间200之间也可以具有一定间隙，风机单元400布置在该间隙内。
本公开不对气体处理单元300的设置位置作限制，其可以是位于第一空间100，或者也可以位于第二空间200中，为了避免赘述，下文将以其设置在第二空间200中为实施例进行展开介绍，在这种情况下，第一空间100则用作洁净空间。其中，气体处理单元300可以具有除湿、加湿、加热、冷却以及除尘等功能，具体可以根据实际需求适应性设计，只要能够满足第一空间100内的空气质量要求即可。此外，本公开不对气体处理单元300和风机单元400的数量作限制，每个第一空间100或者第二空间200内可以设置至少一个气体处理单元300和至少一个风机单元400。
这里，需要解释的是，上文所提到的回风口101用于将第一空间100内的气体排出至回风通道500，提到的进风口201则用于将回风通道500内的气体排进第二空间200内。将气体从第一空间100经由回风通道500进入第二空间200的过程称为回风过程。将第二空间200内处理后的气体通过风机单元400排入第一空间100内的过程称为送风过程。当然，在第二空间200内也可以通过下文将描述的新风过滤箱900引入新的气体，并经过处理后通过风机单元400进入第一空间100，或者，也可以将第二空间200内部分来自第一空间100内的气体排出至外界，本公开对此过程不作限制。
通过使用上述技术方案，洁净室系统至少具有以下优势：①传统的风管系统设计和安装复杂，占用空间大，由墙体和第一空间100的侧壁围成的回风通道500替代传统的风管系统，可以有效节约建设成本以及占用空间；②传统的风管系统存在较大的风阻，洁净室运行需要较大的动力(克服风阻)，能耗浪费较大，如此设计可以降低空气流动存在的风阻，进而节约运行成本；③墙体和第一空间100的侧壁形成的回风通道500可以减少整个系统的泄露和渗透(常规管道泄露严重)，进而引入系统的热负荷、湿负荷以及污染物都可以减少，从而降低对控温、控湿以及净化能力的配置要求，也间接减少系统的运行能耗；④当风机单元400和气体处理单元300的数量为多个时，可以在其中一个风机单元400或者气体处理单元300出现故障需要检修时，其余风机单元400以及气体处理单元300能够正常运行，以保证洁净室系统的空气质量。
参照图1-图6，在本公开的实施例中，洁净室系统可以包括构造为环形封闭状的外墙610、设置在外墙610的内侧且与外墙610之间留有间隙的内墙620、设置在内墙620和外墙610的底部的底板630、设置在外墙610的顶部的顶板640，以及设置在内墙620的顶部的吊顶板650，其中，内墙620的高度低于外墙610，底板630、内墙620以及吊顶板650形成第一空间100，吊顶板650、外墙610以及顶板640形成第二空间200，进风口201可以设置在间隙的靠近第二空间200的位置。这里，在本公开的实施例中，为了避免漏风以及方便气流管理，外墙610、内墙620、顶板640、底板630以及吊顶板650中相互连接的二者之间密封连接，其可以是通过水泥、打胶等方式实现。如此设计，通过外墙610和内墙620之间的间隙即可形成气体流通的回风通道500，无需增设复杂管路，降低建设成本和运行成本。此外，在回风口101为多个时，多个回风口101分别连通回风通道500，可以使空气在回风通道500内进行一次混合，以使第一空间100内的空气质量更均匀。
参照图1-图2、图4-图5，在本公开的实施例中，回风口101的数量可以为多个，且多个回风口101间隔地设置在内墙620的靠近底部的位置。如此设计，由于多个回风口101分别连通回风通道500，可以使第一空间100内的空气充分参与循环，保证第一空间100内的各个位置的空气均可以通过回风通道500进入第二空间200内以进行处理，避免第一空间100内存在不流动的“死”空气，影响第一空间100内的空气质量。
参照图1-图2、图4-图5，在本公开的实施例中，每个回风口101处安可以装有百叶窗102。通过各个百叶窗102可以分别单独控制对应的回风口101的开闭以及出风量，进而可以根据实时情况调整各个百叶窗102以确保气体循环效率。
参照图1-图2、图4-图5，在本公开的实施例中，洁净室系统还可以包括多个设置在内墙620和外墙610之间的横板700，其中，横板700和外墙610以及内墙620可以分别密封连接，以方便气体流路管理，避免泄露。在高度方向上，多个横板700和吊顶板650可以平齐，相邻且相互间隔的两个横板700之间可以形成进风口201，在这种情况下，回风通道500由外墙610、内墙620、底板630以及横板700形成。本公开不对进风口201的数量作限制，例如在图2示出的实施例中，进风口201的数量可以为一个，在这种情况下，横板700的数量可以为一个，其构造为图2示出的包括四段的折线状，折线的首尾之间形成进风口201，当然，其也可以是由四个单独的横板700组合形成。此外，在图5示出的实施例中，进风口201的数量可以为两个，在这种情况下，横板700的数量可以为两个，且两个横板700之间形成两个进风口201。
在本公开的实施例中，为了降低建设成本以及建设难度，横板700可以与吊顶板650可以一体成型。如此设计，无需考虑横板700与第一空间100的连接密封，只需按照需求将吊顶板650和横板700同时布置即可。此外，在其他一些实施例中，横板700可以焊接在内墙620或者吊顶板650上。
除了将回风口101布置在内墙620的靠近底部的位置外，在其他一些实施例中，还可以将回风口101布置在底板630上，在这种情况下，底板630的下侧需要采用镂空设置，具体地，洁净室系统还可以包括设置在底板630下侧的一端开口的回气腔，底板630的与第一空间100对应的位置可以形成有多个回风口101，底板630上的与上述间隙对应的位置可以形成有多个通风孔，回气腔的开口端罩设在回风口101和通风孔的下侧。如此设计，第一空间100内的空气可以依次流经回风口101、回气腔以及通风孔进入回风通道500。
参照图1-图6，在本公开的实施例中，洁净室系统还可以包括设置在第二空间200内的导风板800，导风板800与第二空间200的内壁可以形成导风通道810，导风通道810的入口端可以正对进风口201，这里的“正对”指的是进风口201的气体可以全部直接排入导风通道810内。气体处理单元300可以设置在导风通道810内的靠近进风口201的位置，风机单元400设置在导风通道810的外侧。如此设计，可以使进风口201排出的空气全部进入导风通道810内，并经由气体处理单元300处理后流出导风通道810，再经由风机单元400排入第一空间100内。通过设置导风通道810，其内部的气流相较于风机单元400附近的气流更稳定(相当于静压箱)，可以使经由气体处理单元300排出的空气和未经由气体处理单元300处理的空气能够在导风通道810的后段部分进行充分混合，提升空气质量的均匀性。
参照图2和图5，风机单元400的数量可以是多个且均匀分布在第二空间200，以使处理后的空气能够均匀排入第一空间100内的各个位置，保证第一空间100内的气体质量均匀。
本公开不对导风通道810的数量作限制，例如其可以是图1-图3中示出的一个。此外，在其他一些实施例中，为了提升空气的循环速度以及对空气的处理效率，参照图4-图6，导风通道810的数量可以为两个，且布置在第二空间200的相对应的两个角处，其中，每个导风通道810内可以分别布置有气体处理单元300，在这种情况下，进风口201的数量可以为两个，且分别设置在对应的导风通道810处。
在传统的风管系统中，从净化角度洁净室系统需要更高的送风量来达到空气净化和换气次数的要求，因而就会造成制冷和除湿量的浪费(所有的气体都必须经由制冷和除湿处理)。针对该问题，在一些实施例中，流经导风通道810的空气可以至少部分绕过气体处理单元300，即导风通道810内的空气只有部分经由气体处理单元300，以节约能耗。在建设洁净室系统时，可以根据实际对除湿、制冷以及净化的需求，预设导风通道810的总过风量与气体处理单元300的过风量之比，进而使经由气体处理单元300的空气量小于导风通道810的过风总量，例如，可以使导风通道810的过风总量为5000m3/h，气体处理单元300的过风量可以为1000m3/h，进而节约制冷和除湿消耗的能量。实际建设时，可以通过控制导风通道810的横截面积、气体处理单元300的入风口的横截面积以及气体处理单元300的处理效率进行调整。如此设计，气体处理单元300处理后的空气和绕过气体处理单元300的空气可以在导风通道810的后段部分进行充分混合，以确保空气质量的均匀性。
参照图1-图6，在本公开的实施例中，洁净室系统还可以包括设置在第二空间200的侧壁的临近进风口201位置的新风过滤箱900。通过新风过滤箱900可以将新的空气排入导风通道810并经由气体处理单元300处理后排入第一空间100。新风过滤箱900可以包括风机和用于调节新风量的风，由于新风过滤箱900的结构和原理为本领域技术人员所熟知，这里不作过多介绍。
在一些实施例中，为了提升洁净室系统内的气体循环速度和对第二空间200内的空气处理效率，洁净室系统还可以包括多个设置在第二空间200内的分隔板，分隔板可以将第二空间200分隔为多个分别具有进风口201的子空间，每个子空间内设置有气体处理单元300和风机单元400。
在本公开的实施例中，气体处理单元300可以包括至少一个具有进气端和出气端的风机盘管310，进气端临近且朝向进风口201，以能够将进风口201排出的空气进行处理。风机盘管310可以对空气的湿度和温度同时进行调节，其工作原理和结构为本领域技术人员所熟知，这里不作过多介绍。此外，在其他一些实施例中也可以由风管机、空调内机等替代。本公开不对风机盘管310的数量作限制，其可以是一个、两个、三个等。
在其他一些实施例中，为了加强对空气湿度的调节效率，气体处理单元300还可以包括湿度调节器320，例如加湿器、除湿机等。或者，气体处理单元300还可以包括具有过滤功能的设备，本公开对此不作限定。
在本公开的实施例中，风机单元400内可以设置有过滤组件，以能够对第二空间200内的气体进行过滤，从而提升第一空间100内的气体质量。其中，在本公开的实施例中，风机单元400和过滤组件可以为组合式，即风机单元400和过滤组件一体化形成FFU(FanFilter Unit,风机过滤器单元)。此外，在其他的一些实施例中，也可以在风机单元400的进口和出口分别布置有过滤膜或者滤芯等，本公开对此不作限制。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种洁净室系统，其特征在于，包括：
第一空间(100)，具有回风口(101)；
第二空间(200)，相邻地布置在所述第一空间(100)的上侧，所述第二空间(200)具有进风口(201)；
气体处理单元(300)，设置在所述第一空间(100)或所述第二空间(200)内；
风机单元(400)，用于将所述第二空间(200)内的气体排入所述第一空间(100)内；以及
回风通道(500)，用于连通在所述回风口(101)和所述进风口(201)之间，
其中，所述回风通道(500)由所述第一空间(100)的侧壁以及环绕在所述第一空间(100)外周的墙体围合形成。
2.根据权利要求1所述的洁净室系统，其特征在于，包括：
外墙(610)，构造为环形封闭状；
内墙(620)，设置在所述外墙(610)的内侧且与所述外墙(610)之间留有间隙，所述内墙(620)的高度低于所述外墙(610)；
底板(630)，设置在所述内墙(620)和所述外墙(610)的底部；
顶板(640)，设置在所述外墙(610)的顶部；以及
吊顶板(650)，设置在所述内墙(620)的顶部，
其中，所述底板(630)、所述内墙(620)以及所述吊顶板(650)形成所述第一空间(100)，所述吊顶板(650)、所述外墙(610)以及所述顶板(640)形成所述第二空间(200)，所述进风口(201)设置在所述间隙的靠近所述第二空间(200)的位置。
3.根据权利要求2所述的洁净室系统，其特征在于，所述回风口(101)的数量为多个，且多个所述回风口(101)间隔地设置在所述内墙(620)的靠近底部的位置，优选地，每个所述回风口(101)处安装有百叶窗(102)。
4.根据权利要求2所述的洁净室系统，其特征在于，还包括多个设置在所述内墙(620)和所述外墙(610)之间的横板(700)，在高度方向上，多个所述横板(700)和所述吊顶板(650)平齐，相邻且相互间隔的两个横板(700)之间形成所述进风口(201)，优选地，所述横板(700)和所述吊顶板(650)一体成型。
5.根据权利要求2所述的洁净室系统，其特征在于，还包括设置在所述底板(630)下侧的一端开口的回气腔，所述底板(630)的与所述第一空间(100)对应的位置形成有多个所述回风口(101)，所述底板(630)上的与所述间隙对应的位置形成有多个通风孔，所述回气腔的开口端罩设在所述回风口(101)和所述通风孔的下侧。
6.根据权利要求1或2所述的洁净室系统，其特征在于，还包括设置在所述第二空间(200)内的导风板(800)，所述导风板(800)与所述第二空间(200)的内壁形成导风通道(810)，所述导风通道(810)的入口端正对所述进风口(201)，所述气体处理单元(300)设置在所述导风通道(810)内的靠近所述进风口(201)的位置，所述风机单元(400)设置在所述导风通道(810)的外侧，优选地，流经所述导风通道(810)的空气至少部分绕过所述气体处理单元(300)。
7.根据权利要求6所述的洁净室系统，其特征在于，还包括设置在所述第二空间(200)的侧壁的临近所述进风口(201)位置的新风过滤箱(900)，优选地，所述新风过滤箱(900)包括风机和和用于调节新风量的风阀。
8.根据权利要求1或2所述的洁净室系统，其特征在于，还包括多个设置在所述第二空间(200)内的分隔板，所述分隔板将所述第二空间(200)分隔为多个分别具有所述进风口(201)的子空间，每个所述子空间内设置有所述气体处理单元(300)和所述风机单元(400)。
9.根据权利要求1所述的洁净室系统，其特征在于，所述气体处理单元(300)包括至少一个具有进气端和出气端的风机盘管(310)，所述进气端临近且朝向所述进风口(201)，优选地，所述气体处理单元(300)还包括湿度调节器(320)。
10.根据权利要求1所述的洁净室系统，其特征在于，所述风机单元(400)内设置有过滤组件。
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