CN1952315A - 洁净室及其方法 - Google Patents

Abstract

一种避免在现有技术洁净室的高架地板中发现的问题的洁净室，其使用了设备可在其上直接放置的打孔地板。该打孔地板包括一规则阵列的开口，空气可从该开口穿过进入下面的装置室。该开口由空气可从其穿过的格栅覆盖。打孔地板和格栅结合地能够支撑其上任何位置的设备。

Description

洁净室及其方法

本案是名称为“洁净室及其方法”的、专利申请号为008125732的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及一洁净室，特别地涉及一种用于洁净室的地板和建立洁净室的方法。

背景技术

洁净室广泛地用在电子工业和其它工业上，在这些工业中在产品装配和检测时清洁的无颗粒环境是必须的。用洁净室内的标准体积内测试到的给定标准尺寸的颗粒数量来评估该室。根据该评估系统，一个“10级”洁净室仅具有一个“100级”洁净室十分之一的颗粒数目。类似地，一个“1级”洁净室仅具有一个“10级”洁净室十分之一的颗粒数量。洁净室内的小的颗粒数目是通过该室内的大量分布的空气变化实现的。空气通常是以成层的形式流过洁净室并从天花板向下流至地板或地板附近的通气口。空气变化洗涤室内的颗粒物质。其它条件都相同时，空气变化的次数越多，室内的颗粒数目越少。例如，“1级”洁净室通常需要大于每小时450次的空气变化。

一般地，洁净室内的空气通过天花板上的过滤器进入室内，对室内的内容物洗涤地穿过该室，然后穿过开口或升高的洁净室地板内的通气口进入形成于高架地板和建筑物结构地板之间的气室。随后，将空气再循环又穿过过滤器进入该室内。

现有技术的洁净室均使用了高架洁净室地板。该高架的通常是打孔洁净室地板支撑于一个支座上或许多支座上。支座通常是专门构制的设计用于待安放在该高架地板上的设备的结构。高架地板本身不足以支撑该设备的重量。必要的支座往往昂贵，有时其成本占整个设备成本的大部分。高架地板对形成回气室并提供一辅助该设备的路径是必要的。动力线路、化学线路、排气系统、排水系统等穿过高架地板并在其下伸至设备区域。另外，高架洁净室地板广泛使用的另一个原因是，人们希望，经常也是必须的抑制由洁净室附近设备引起的振动。在洁净室内完成许多处理需要无振环境和无颗粒环境。高架地板及其上支撑有该高架地板的平台阻尼振动，否则该振动可被下面的结构地板扩散。还没有发现混凝土板式地板适合用于洁净室，因为混凝土板易成为振动的导管。

此种地板不仅有必须定制用于支撑高架洁净室地板的支座费用的缺点，还有许多其它缺点。由于高架地板自身不能支撑可放置在洁净室内的设备重量，因此该高架地板也不能在将设备移入洁净室内时支撑其重量。结果是，在将设备移入洁净室内或在其中四处移动时必须把高架地板拆卸。地板拆卸后，把设备移入洁净室内，放在高架地板上基本上是其最后位置处，然后再把高架地板的剩余部分重新安装。这种活动在每次将设备部件移入洁净室或在其中四处移动时都会损坏洁净室的清洁性。此外，任何会放置在必须得移动的高架地板部分下的装置也会受到该设备的移动的干扰。由于这些困难，建立一小的或隔间化的洁净室以便仅小的区域受到任何移动过程的玷污是常见的。当然，就物料而言这带来了不利，因为必须将处理的物料移入或移出这些单个的隔间化的洁净室。

鉴于传统洁净室设计的这些问题和其它问题，已认识到需要一种比高架洁净室低廉的洁净室。还需要一种洁净室，其可用于无干涉洁净室操作，以利于洁净室内的设备。还需要一种洁净室，其不需要昂贵而又定制的用于设备的支座，但却允许在洁净室内将设备放置于任何位置。还需要一种洁净室，可将设备移入其内和再放置而不损坏洁净室的整体性。还需要一种大面积的且其面积可任意地扩大的洁净室。

发明内容

根据本发明的一实施例，提供的洁净室具有一个能支撑其上任何位置处的设备的支撑地板。该支撑地板定位在装置室的上方，实际上，该装置室是该洁净室的延伸部分。支撑地板具有穿过地板的一个规则阵列开口，其允许空气从洁净室流入下面的装置室。将一壁结构定位于支撑地板上以环绕该支撑地板的选定区域。把具有许多已过滤的空气入口定位在支撑地板之上并与该壁结构接触。将许多格栅定位在此规则阵列的、位于由壁结构环绕的选定区域之内的这些地板开口内，将密实的气密部件定位在此规则阵列的、位于所选定区域外侧的那些地板开口内。通过改变用于格栅的气密部件，或相反，洁净室的面积能被扩大或减小。最好是，也可调节过滤的空气入口的位置和数量以与洁净室地板内的格栅开口的数量相应。

附图说明

图1是根据本发明实施例的打孔洁净室地板的平面视图；

图2是根据本发明洁净室地板的剖视图；

图3是洁净室装置局部的剖视图；

图4和5是格栅及其在本发明的实施例的打孔地板中安装的方法的视图；

图6示意地示出根据本发明的洁净室装置。

具体实施方式

图1以平面图的形式示出用于根据本发明的洁净室的地板20。图2示出穿过地板20所取的剖面，如图所示，图3示出另一穿过地板20的剖面及其子结构，如图所示。

根据本发明的一实施例，如图1-3所示，地板20是现场浇注的混凝土地板，其具有许多延伸穿过该地板厚度的开口22。最好将这许多开口22布置成规则阵列。例如，此开口可以是方形开口，其侧向尺寸为两英尺且开口之间间隔两英尺。如下所述，每个开口具有一个插入其内的盖子24，该盖子的顶部与此密实地板的顶部共面。取决于洁净室地板内的位置，该盖子包括一个格栅或一个气密盖子。地板20构制成重叠在一室30之上。最好室30是一地面以下的地下室。可用室30有利地容放由在洁净室内使用的设备可用的装置。因此，以下将室30称为装置室。如图3所示，室30包括支撑侧壁32和一支撑混凝土地板34。许多支撑柱36从混凝土板式地板34向上延伸。许多梁38跨过该装置室30并由许多柱子36支撑。反过来，支撑梁38支撑打孔洁净室地板20。装置室34、壁32、支撑柱36、梁38和地板20最好由加强混凝土制成。根据标准结构计算方法确定混凝土组分和用于加强的钢筋条的尺寸与数量，以支撑在洁净室内使用的设备的重量。当然，理想的工程实践表明应将结构保险设计以支撑比计划用在洁净室内的实际重量大的重量。

图4示出一种优选格栅结构50，其用作插入洁净室的开口22内的盖子24之一。图5示出在地板20内如何将格栅夹持就位。格栅50包括一网格顶部52和一裙部54，该裙部至少从两个网格顶部的侧面向下延伸。狭缝56设置在该裙部上以允许在开口22内调节格栅的连接，如下所述。格栅可由任何合适的结构理想的材料制成。最好格栅由金属如不锈钢制成。将网格顶部设计成提供空气从其自由地流过，还提供结构强度。根据本发明的一实施例，网格顶部由不锈钢制成并具有大约1英寸×4英寸的开口。网格顶部的高度可以是1.5-2英寸，裙部的高度最好是4-5英寸。

图5是地板20的局部剖视图，其描述了在开口22内连接格栅的方法。在浇注混凝土地板20时，环圈60嵌入地板20的密实部21内。最好四个环圈嵌入每个开口22的壁中，在开口的相对侧各有两个。把环圈定位成与格栅中的狭缝对准。使用环圈是由于环圈部在混凝土材料内提供一良好的固定机构。将延伸出混凝土的环圈端部攻有螺纹以容纳螺栓62。将格栅放置在开口中以便把裙部54中狭缝56定位在环圈60的螺纹端之上。螺栓62螺纹地拧入环圈，调节格栅的高度以与混凝土21的表面基本共面，然后将螺栓拧紧以夹持裙部，从而将格栅紧固在该对准位置。

根据本发明，图6进一步示意地示出该洁净室装置。在该示意图中，所示的洁净室是沿着竖向剖面示出。该洁净室装置包括如前所述的装置室30。覆在装置室上面的是一打孔地板20。竖向壁70环绕打孔地板20的一个区域。由壁70环绕的打孔地板区域可围绕所有的打孔地板，或者可选地是部分地板，而把地板的第二部分留在壁70的外边。天花板80覆在包括有部分打孔地板由壁70封闭的打孔地板20之上。在壁70和天花板80之间以及在壁70和打孔地板20之间形成气密封。于是，壁70、部分天花板80和部分打孔地板封闭一构成洁净室90的容积。天花板80包括许多过滤的空气入口82。过滤的空气入口82在洁净室90之上的密度大于其在壁70外侧区域之上的密度。另外，延伸穿过地板20且位于由壁70环绕的区域之内的开口22用格栅50覆盖。位于洁净室90外侧的穿过地板20的多数开口22由一气密盖罩53覆盖。

图6还示出穿过洁净室装置的空气循环。如箭头84所示，空气通过过滤的空气入口82进入洁净室90。过滤的空气穿过洁净室90，如箭头86所示，通过打孔地板20中的开口22排入装置室30。然后，将空气从装置室30通过空气室88排出。风机92将空气输送至覆在天花板80之上的另一气室94。随后再过滤空气，并强制使其通过过滤的空气入口82。以这种方式，在洁净室90内的重复的空气改变洗涤洁净室中的颗粒物质。洁净室90中的空气改变次数是风机92用来循环空气的速度、空气入口82的数量以及空气通过其排入装置室30的开口的数量的函数。由于壁70外侧区域中的过滤的空气入口的密度较低以及将空气通过其排放的开口22的数量小，洁净室90外的颗粒数目会比洁净室内侧的颗粒数目大。

图6所示的概念有比现有技术的洁净室非常重要的优点。起初可将一相对较大的打孔地板20构制在相对大的装置室30之上。此后，可把临时壁70构制在地板20上任何尺寸的洁净室，其可至并包括环绕所有地板20的一洁净室。为了改变洁净室90的尺寸，仅需要该壁70可移动，开口22上的覆盖物可从不透气换至格栅或相反，改变瓦片以增加或减小高密度过滤空气入口的面积。

将地板20设计和构制成载荷支撑地板。把地板设计成可将设备直接放置在洁净室90内任何位置的打孔地板上而无需考虑洁净室的尺寸。由于可在打孔地板上的任何位置放置和支撑设备，于是可随意地把设备移入和移出洁净室且可放置在洁净室内的任何位置。将设备移入或在洁净室90四处移动都不需要拆卸高架地板或组件，也不需要移动设备在其上安放的昂贵的支撑平台。可将设备容易地移入或移出气垫上的洁净室90而不损害洁净室的清洁性。在气垫在格栅之上穿过的同时，通过把不透气材料的薄板如塑料或金属薄板放在地板格栅之上作为一种临时措施可容易地把气垫移过打孔地板。

此外，可把所有的如燃气线路、化学线路、动力线路等的装置线路从设备穿过最近的开口22布线至下面的装置室。这与传统的高架地板洁净室不同，在传统的洁净室内装置线路是在高架地板之下布线。从而，根据本发明，不需要在地板上布置装置线路，因此也不会阻碍设备在地板上的移动。

用一优选方法将根据本发明的洁净室构制如下。首先，根据在用于电子工业和其它类似工业的装配装置的建筑物中采用的常见建筑实践构制装置室30。最好是，把装置室30构制成地内以下，且装置室的地板和壁是在大量的基础上构制的混凝土浇注以使地面振动最小化。然后根据如前所述所需用采支撑期望载荷的尺寸和加强的计算，安装支撑柱36和梁38。当以这种方式合适地设计时，通过重复支撑柱和梁的形式，可把待构制成覆在梁上的打孔地板延伸至任何实际的尺寸。这样，以这种方式构制任何期望尺寸的洁净室。

在支撑柱和梁就位后，临时模板建立在梁之上。根据优选实施例，用于打孔地板的混凝土模板包括尺寸希望为地板中开口的木制箱体的规则阵列。例如，这些木制箱体可用胶合板制成，并支撑于混凝土模板上或与其成整体。环圈60连接于木制箱体，用于地板格栅50的最后连接。在包括木制箱体的模板就位后及有合适数量的就位的加强杆，将打孔混凝土地板的深度浇注成至一基本与木制箱体阵列的顶部共面的高度。在混凝土凝固后，可将木制箱体拆开并去除，而使环圈留在穿过混凝土地板的开口边缘的原位上。在那些不希望直接用作洁净室区域的区域中，可把一临时气密盖帽放置在开口22中。例如，一种形成气密盖帽的方法是在每个不用来容纳格栅的开口中浇注4英寸的混凝土。在洁净室随后扩张时，可容易将该4英寸的混凝土去除。然而，在去除之前，4英寸的混凝土足以提供在其上人员通行和其它设备可以移动的安全地板。可用混凝土、密实金属件等制作临时盖帽。此种盖帽也可固定于环圈上。

装配区域的密实混凝土地板的一个困难是振动趋向于沿混凝土板扩散。这样，由一设备产生的振动会不利地影响邻接设备的性能。然而，已发现本发明的打孔地板没有这种振动容易扩散的问题。相反，已发现本发明的打孔地板起阻尼振动的作用。

尽管没有示于任何附图中，本发明的一进一步实施例包括在金属格栅50结合的可调节放气孔。此种可调节放气孔允许调节穿过洁净室装置的空气流。

因而，显然已根据本发明提供一洁净室和一种克服现有技术洁净室缺点的装配方法。尽管已相对本发明的具体示例描述和示出该发明，也不是用来将本发明限制于这些所示的实施例。例如，本领域的普通技术人员会认识到，可用其它的建筑材料和尺寸代替在上面给出的具体例子中所述的。例如，可把穿过地板的开口的尺寸和间距变化以适应特定的洁净室或特定的设备。同样，可以使用不同形式或形状的格栅，如同本领域的普通技术人员所显而易见的。

Claims (26)

1.一种用于洁净室的地板结构，其包括：

一具有混凝土板式地板的装置室；

许多在所述板式地板之上延伸的支撑柱；

许多由所述柱支撑的梁；

一现场浇注的密实支撑地板，其具有许多从其穿过的开口，以允许空气流从位于所述地板之上的洁净室流向位于所述地板之下的所述装置室，所述地板能够支撑在其上面任何位置设备；以及

许多定位在所述开口中的格栅。

2.一种有利于洁净室的方法，其包括下述步骤：

提供一种支撑洁净室，其能够支撑其上任何位置的处理设备，该支撑地板包括许多从其穿过的开口，此开口能够将空气从该洁净室排放至紧在该洁净室之下的空间，多个格栅定位在所述多个开口的部分中；

将一件处理设备在该支撑洁净室地板上输送至预定位置；以及

将该件处理设备直接放置在此支撑洁净室地板上的所述预定位置。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述输送步骤包括在一气垫上输送该件处理设备。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述输送步骤包括输送该处理设备穿过至少一个所述许多开口。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述输送步骤还包括将基本气密材料放在所述开口之上的步骤。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述输送步骤包括将含金属或塑料的薄板放在所述开口之上的步骤。

7.如权利要求2所述的方法，还包括布置装置线路的步骤，其从所述件的处理设备，穿过所述许多开口之一，直至所述洁净室之下的空间。

8.如权利要求2所述的方法，其中执行输送步骤而不需拆卸任何所述支撑洁净室地板。

9.一种将过滤的空气提供给洁净室的方法，其包括下述步骤：

提供一支撑洁净室地板，其能够支撑其上任何位置的设备，该地板具有许多从其穿过的开口，多个格栅定位在所述多个开口的部分中；

提供一洁净室天花板，其覆在所述地板上并具有许多在其内的过滤的空气入口；

将空气通过所述许多过滤的空气入口导入该洁净室；

将空气穿过所述洁净室并通过所述许多地板中的开口抽回所述空气；

将通过所述许多开口抽回的空气穿过所述洁净室地板下方的气室；

将空气从该气室通过回气道抽回，以及

将从所述气室抽回的空气返回至所述过滤的空气入口。

10.一种洁净室，其包括：

一第一室，其内放置有装置设备，用于通过装置线路把装置供应给在一装置室之上的处理设备，该第一室由地板和环绕所述地板的壁结构限定；

一第二室，其容放有处理设备，该第二室定位在所述装置室之上，所述第二室由一具有许多装置线路从其穿过的开口的地板和一环绕所述地板的壁结构限定；

一天花板，其具有许多定位在所述第二室之上的过滤的空气入口；以及

至少一个空气室，其位于所述装置室的外周边附近，用于将空气返回所述过滤的空气入口。

11.如权利要求10所述的洁净室，其中所述第二室的地板包括一载荷支撑混凝土地板。

12.如权利要求10所述的洁净室，其中所述第二室的地板包括一密实的现场浇注的支撑地板，其能够支撑其上任何位置的设备，所述许多开口包括一规则阵列的开口，所述开口具有至少一个格栅或一个密实的定位于其内的气密部件。

13.如权利要求12所述的洁净室，其中所述格栅和所述密实的气密部件可移去使得可以改变所述第二室地板中的许多开口。

14.如权利要求12所述的洁净室，其中所述密实的气密部件包括混凝土。

15.如权利要求12所述的洁净室，其中所述密实气密部件的顶表面基本与所述第二室地板的上表面共面。

16.如权利要求12所述的洁净室，其中每个所述格栅包括用于调节空气从每个所述格栅穿过的放气孔。

17.如权利要求10所述的洁净室，其中由位于所述第二室内的设备所用的装置容放在所述第一室内。

18.如权利要求17所述的洁净室，其中通过所述第二室的地板内的许多开口布置把所述装置设备与所述洁净室设备连接的装置线路。

19.如权利要求10所述的洁净室，还包括许多从所述第一室的地板延伸至所述第二室的地板的支撑柱。

20.如权利要求19所述的洁净室，还包括许多位于所述第二室的地板下方的梁，所述许多梁由所述许多支撑柱支撑。

21.如权利要求10所述的洁净室，还包括一壁结构，其位于所述第二室内以产生与所述第二室具有相同地板和天花板的附加室。

22.如权利要求10所述的洁净室，其中所述许多过滤的空气入口包括不同密度的位于所述天花板的表面区域之内的过滤的空气入口。

23.如权利要求10所述的洁净室，还包括至少一个风机，以将空气导引穿过所述天花板中的过滤的空气入口，再穿过所述第二室的地板中的许多开口，然后进入所述至少一个空气室，用于返回至所述过滤的空气入口。

24.如权利要求10所述的洁净室，还包括一位于所述天花板之上的空气室。

25.如权利要求17所述的洁净室，其中所述第一室其作用同于定位在所述第二室的地板下方的一空气室的作用。

26.一洁净室地板结构，其包括：

一装置室，其具有容放在其内的装置，其中所述装置室具有一密实的气密地板；

一密实的载荷支撑地板，其定位在天花板之上并起用于所述装置室的天花板的作用；所述载荷支撑地板具有许多从其穿过的开口以允许空气从所述载荷支撑地板之上的洁净室流至该载荷支撑地板之下的装置室；以及

至少一个格栅或一个定位在每个所述许多开口中的密实的气密元件。

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