CN117545965A - 洁净室模块 - Google Patents

Abstract

本申请涉及洁净室技术领域，特别地涉及一种洁净室模块，其包括：外壳，其中定义容纳腔，外壳形成有进风口和出风口；气体循环装置，设置在外壳上，气体循环装置的两端分别连接到进风口和出风口，外壳和气体循环装置均是密封的，以定义不与外部发生气体交换的封闭空间；过滤器，设置在气体循环装置内，其中容纳腔内的气体通过气体循环装置从出风口抽出，由过滤器过滤后，从进风口送回容纳腔。本申请的洁净室模块能够显著地减少容纳腔开启洁净功能后达到预设的洁净度所需要的时间。

Description

洁净室模块

技术领域

本申请涉及洁净室技术领域，特别地涉及一种洁净室模块。

背景技术

洁净室系指根据需要在其中控制空气洁净度、温度、湿度、压力、噪声和其他参数的密闭性较好的空间。洁净室的发展与现代工业、尖端技术密切联系在一起。由于精密机械、半导体、制药、航空航天和医疗等产业都对环境有较高的要求，因此洁净室技术一直在不断地发展，在上述领域中，洁净室已经被广泛使用。

在现有技术中，为了保证洁净室模块的洁净度，通常会在洁净室模块中设置具有进风口和出风口的循环系统。在系统的进气装置(air intake，进风口)中安装过滤器，以对从外部进入洁净室模块的气体进行过滤。

然而，对于设置有进风口和出风口的循环系统，由于不断地引入较为污浊的外部空气，因此过滤器的损耗较大。同时，由于不断地需要对进气进行过滤，因此其达成预设洁净度需要相对较长的时间。

发明内容

为了解决或至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种洁净室模块，包括：外壳，在其中定义容纳腔，外壳形成有进风口和出风口；气体循环装置，设置在外壳上，气体循环装置的两端分别连接到进风口和出风口，外壳和气体循环装置均是密封的，以定义不与外部发生气体交换的封闭空间；过滤器，设置在气体循环装置内，其中，容纳腔内的气体通过气体循环装置从出风口抽出，由过滤器过滤后，从进风口送回容纳腔。

在本申请的实施例所提供的洁净室模块中，由于将气体循环装置的两端分别连接到进风口和出风口，使得气体仅在洁净室模块的内部循环。因此相比于现有技术而言，本申请的洁净室模块能够显著地减少容纳腔在开启洁净功能后达到预设的洁净度所需要的时间。在这种情况下，由于气体仅在洁净室模块内不断地循环，因此过滤器的损耗相对较少，延长了耗材的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的实施例，下面将对相关的附图做出简单介绍。可以理解，下面描述中的附图仅用于示出本申请的一些实施例，本领域普通技术人员还能够根据这些附图获得本文中未提及的许多其他的技术特征和连接关系等。

图1是根据本申请的实施例的一种洁净室模块的立体示意图；

图2是根据本申请的实施例的一种洁净室模块的侧视立体示意图；

图3是根据本申请的实施例的一种洁净室模块的立体爆炸示意图；

图4是根据本申请的实施例的另一种洁净室模块的侧视立体示意图；

图5是根据本申请的实施例的又一种洁净室模块的侧视立体示意图；

图6是根据本申请的实施例的又一种洁净室模块的侧视立体示意图。

附图标记：

1、外壳；11、容纳腔；12、侧盖；13、进风口；14、出风口；15、硅橡胶圈；16、第一腔室；17、第二腔室；2、气体循环装置；21、盒体；22、管道；23、风扇；24、顶盖；3、隔断壁；31、连通孔；4、过滤器；5、观察窗。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请进行详细说明。

申请人发现，现有技术中的洁净室通常是手动洁净室。为了保证操作人员在洁净室内能够舒适地进行操作，因此需要设置具有进风口和出风口的循环系统。在系统的进气装置中设置过滤器，以对从外部进入洁净室模块的气体进行过滤。

然而，对于设置有进风口和出风口的循环系统，由于不断地引入含粉尘较多的外界空气，因此过滤器的损耗十分迅速。同时，由于不断地需要对进气进行过滤，因此其达到预设洁净度需要相对较长的时间。

有鉴于此，在本申请的实施例中提出了一种洁净室模块。

[第一实施例]

本申请的第一实施例提出了一种洁净室模块，参见图1和图2所示，其包括外壳1、气体循环装置2和过滤器4。

外壳1在其中定义容纳腔11，并且形成有进风口13和出风口14。在本申请中，外壳1被构造成长方体、立方体、或其他具有平坦的上表面和下表面的多面体、或圆柱形等。外壳的实际形状可以根据需求而确定，立方体为优选。进风口13和出风口14可以设置在外壳1的任意表面上，可以分开设置，或者如图1和图2中所示，设置在洁净室模块的顶面上。一般来说，为了提高集成度，优选的是将进风口13和出风口14设置在同一个面上。

气体循环装置2设置在外壳1上，气体循环装置2的两端分别连接到进风口13和出风口14，外壳1和气体循环装置2均是密封的，以定义不与外部发生气体交换的封闭空间。气体循环装置2主要可以经由风扇23来送风。

过滤器4，设置在气体循环装置2内，容纳腔11内的气体通过气体循环装置2从出风口14抽出，由过滤器4过滤后，从进风口13送回容纳腔11。其中，过滤器4可以采用多种形式实现以进行过滤。例如，过滤器4可以设置有包含HEPA滤网的多级滤网，或是仅设置有HEPA滤网。此外，可以引入静电除尘方案进行高精度的颗粒过滤。

可选地，参照图3，气体循环装置2可以包括：盒体21，过滤器4设置在盒体21内，盒体21安装在出风口14处以使过滤器4靠近出风口14；管道22，管道22一端连接到盒体21，另一端连接到进风口13；风扇23，被设置为面向过滤器4。可以理解的是，根据空气进出风扇23的方向，进风口13和出风口14是可以互换的。风扇可以正对进风口13设置，以便将空气吹入容纳腔11内，或是将空气从容纳腔11内抽出。

气体循环装置2设置在外壳1的顶部。将过滤器4安装在盒体21内，且独立地设置于洁净室模块的外部的顶部，能够便利地进行维护和更换。此外，外壳1还设置有侧盖12，侧盖12是能打开的，以便物料的输入和输出。可选地，洁净室模块的每个活动接合均设置有硅橡胶圈15。所设置的硅橡胶圈15能够填充接合，以确保容纳腔11的密封效果。外壳1上还可以设置观察窗5，用于观察洁净室模块内的作业情况。

另外参照图3，洁净室模块的盒体21还包括能打开的顶盖24。其中，顶盖24可以位于盒体21的顶部，也就是在远离外壳1的方向上。顶盖24可以经由螺栓固定，或顶盖能够被做成圆形并经由螺纹固定。在顶盖24与盒体21的对应部位之间的接合处之间同样可以设置硅橡胶圈15。

过滤器4在通常情况下具有较为有限的寿命，因此在将过滤器4设置在盒体21内时，需要考虑到便于更换和拆卸的问题。通过所设置的可拆卸顶盖24，能够方便过滤器4的更换。

根据上述的洁净室模块，本申请还提供了一种洁净室模块的操作流程如下：

(1)、打开侧盖12并向洁净室模块内输入物料，然后关上侧盖12，使容纳腔11密闭(enclose)。

(2)、开启气体循环装置2，使洁净室模块内的气体开始循环。气体每次通过过滤器4都将得到反复的过滤，因此容纳腔11能够快速地达到要求的洁净度，并能够达到较高的洁净度。

(3)、开启洁净室模块内的设备，对输入的物料进行作业。

(4)、在作业完毕之后，可以关闭气体循环装置2，打开侧盖12以便取出物料。

本申请所提供的洁净室模块非常适用于无人值守的作业环境。可以理解的是，在本申请所提供的洁净室模块内，能够设置并以全自动或是远程控制的方式操作诸如机械臂、分料机、分光仪之类各种需要在无尘环境下工作的设备和仪器。输入的物料可以是硅片、集成电路、生物芯片等需要在较高的洁净度下作业的物料。在本申请中，将气体循环装置2的两端分别连接到进风口13和出风口14，使得气体仅在洁净室模块的内部就能循环。因此相比于现有技术而言，本申请的洁净室模块能够显著地减少容纳腔11在开启洁净功能后达到预设的洁净度所需要的时间。在这种情况下，由于气体仅在洁净室模块内不断地循环，因此过滤器4的损耗相对较少，延长了过滤器4所使用的耗材的寿命。

[第二实施例]

为了实现气体循环装置2的小型化，减少管道22长度并提高密封性，通常建议将气体循环装置2安装在外壳1的一个面上。然而，若进风口13和出风口14都位于容纳腔11的同一侧，则容易导致位于该侧的气体反复循环，而远离该侧的气体难以进入循环通道。

有鉴于此，本申请的第二实施例在第一实施例的基础上，提供了一种洁净室模块的改进。参见图4所示，洁净室模块还包括：设置在外壳1内的隔断壁3。

隔断壁3将外壳1内的容纳腔11分隔成第一腔室16和第二腔室17。进一步地，进风口13设置在外壳1上的与第一腔室16相对应的部位处，出风口14设置在外壳1上的与第二腔室17相对应的部位处。连通孔31设置在隔断壁3中。

第二腔室17内的气体通过气体循环装置2从出风口14抽出，由过滤器4过滤后，从进风口13送入第一腔室16，并通过连通孔31回到第二腔室17。在图4中，借助箭头示意了洁净室模块中的气体循环路线。可以看出，当设置了隔断壁3和连通孔31时，整个容纳腔11内的气体能够整体地参与到气体循环的过程中，从而能够实现更彻底和完善的过滤。

可选地，可以将连通孔31设置于隔断壁3的远离气体循环装置2的一侧，使得气体能够在更大的范围内循环。在另一实施例中，多个连通孔31可以分散地设置于隔断壁3中，使得气体的交换更加均匀。

参照图4，第一腔室16可以作为洁净室内的作业空间使用。在这种情况下，第一腔室16可以位于容纳腔11的中部，隔断壁3可以绕第一腔室16的周向设置，也可以设置在容纳腔11的角落处。当第一腔室16位于洁净室模块的中部，且进风口13与之对应时，从进风口13源源不断地吹来的清洁空气能够降低作业设备的温度并清洁作业设备的表面。因此这一布置方案特别适用于产生大量热量的设备或仪器。

需要理解的是，隔断壁3的目的是将容纳腔11分隔成对应进风口13的第一腔室16，以及对应出风口14的第二腔室17。因此当隔断壁3设置在容纳腔11的角落处时，出风口14也应当位于外壳1的角落处。

[第三实施例]

在实际使用时，一些仪器和设备旨在最小化作用于其上的气流扰动。也就是说，在使用时希望能够尽量最小化针对这部分仪器直吹的风。

有鉴于此，本申请的第三实施例基于第二实施例，提供了另一种不同的洁净室模块。如图5所示，在这种类型的洁净室模块中，第二腔室17作为洁净室内的作业空间使用，并且位于容纳腔11的中部。在图5中，同样借助箭头示意了洁净室模块中的气体循环路线。在该实施例中，相对于朝着设备直吹而言，将设备设置在与出风口14相对应的第二腔室17内，因此吹向设备的风的速度经过隔断壁3的阻拦后下降，因此能够显著地降低气流扰动。

还可以理解的是，能够对应地减小连通孔31的大小并同时增加连通孔31的数量，以便进一步地降低气流扰动。

[第四实施例]

本申请的第四实施例基于第一实施例至第三实施例中的任意一个实施例，提出了另一种不同的洁净室模块。如图6所示，在这一种洁净室模块中，气体循环装置2包括：前述的盒体21、管道22和风扇23。

过滤器4设置在盒体21内，盒体21安装在出风口14处以使过滤器4靠近出风口14。管道22被构造为一端连接到盒体21，另一端连接到进风口13。

风扇23设置在过滤器4旁，且其两侧分别面向过滤器4以及管道22与盒体21之间的连接口，风扇23的送风方向与出风口14所朝的方向彼此垂直。

与前述实施方式所不同之处在于，在本实施方式中，风扇23并不正对进风口13或是出风口14，因此能够进一步减轻风扇23直吹或是抽吸容纳腔11内的空气导致的气流扰动。另外，将风扇23设置在这一位置时，由于不受风扇23的阻碍，仅通过打开顶盖24即能够快捷便利地针对过滤器4进行替换，同时也更加方便风扇23自身的拆卸和清洁。

最后，应该理解的是，本领域的普通技术人员能够理解，为了使读者更好地理解本申请，本申请的实施方式提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也能够基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，能够在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (10)

1.一种洁净室模块，其特征在于，包括：

外壳，在所述外壳中定义容纳腔，所述外壳形成有进风口和出风口；

气体循环装置，设置在所述外壳上，所述气体循环装置的两端分别连接到所述进风口和所述出风口，所述外壳和所述气体循环装置均是密封的，以定义不与外部发生气体交换的封闭空间；以及

过滤器，设置在所述气体循环装置内，

其中，所述容纳腔内的气体通过所述气体循环装置从所述出风口抽出，由所述过滤器过滤后，从所述进风口送回所述容纳腔。

2.根据权利要求1所述的洁净室模块，其特征在于，所述洁净室模块的每个活动接合处均设置有硅橡胶圈。

3.根据权利要求1所述的洁净室模块，其特征在于，所述气体循环装置设置在所述外壳的顶部，所述外壳还设置有能打开的侧盖。

4.根据权利要求1所述的洁净室模块，其特征在于，所述气体循环装置包括：

盒体，所述过滤器设置在所述盒体内，所述盒体安装在所述出风口处以使所述过滤器靠近所述出风口；

管道，所述管道一端连接到所述盒体，另一端连接到所述进风口；以及

风扇，面向所述过滤器。

5.根据权利要求4所述的洁净室模块，其特征在于，所述盒体包括能打开的顶盖。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的洁净室模块，还包括设置在所述外壳内的隔断壁，其特征在于，

所述隔断壁将所述外壳内的容纳腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述进风口设置在所述外壳上的与所述第一腔室相对应的部位处，所述出风口设置在所述外壳上的与所述第二腔室相对应的部位处；

所述隔断壁设置有连通孔；

所述第二腔室中的气体通过所述气体循环装置从所述出风口抽出，由所述过滤器过滤后，从所述进风口送入所述第一腔室，并通过所述连通孔回到所述第二腔室。

7.根据权利要求6所述的洁净室模块，其特征在于，所述连通孔设置于所述隔断壁的远离所述气体循环装置的一侧；

或者，多个连通孔分散地设置于所述隔断壁中。

8.根据权利要求6所述的洁净室模块，其特征在于，所述第一腔室作为洁净室内的作业空间使用，所述第一腔室位于所述容纳腔的中部。

9.根据权利要求6所述的洁净室模块，其特征在于，所述第二腔室作为洁净室内的作业空间使用，所述第二腔室位于所述容纳腔的中部。

10.根据权利要求9所述的洁净室模块，其特征在于，所述气体循环装置包括：

盒体，所述过滤器设置在所述盒体内，所述盒体安装在所述出风口处以使所述过滤器靠近所述出风口；

管道，所述管道一端连接到所述盒体，另一端连接到所述进风口；以及

风扇，所述风扇设置在所述过滤器旁，且所述风扇的两侧分别面向所述过滤器以及所述管道与所述盒体之间的连接口，所述风扇的送风方向与所述出风口所朝的方向彼此垂直。