TWI728943B - 濾網支架、濾網結構及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

濾網支架包含第一網柵以及第二網柵。第一網柵相對於第一軸向圍成筒狀。第二網柵相對於第一軸向環設於第一網柵外，包含多個相對於第一網柵為外凸，且沿平行於第一軸向之方向延伸設置的條狀結構，每一條狀結構相對於第一網柵之一側，沿平行於第一軸向之方向延伸形成凹槽。

Description

濾網支架、濾網結構及其使用方法
本發明關於濾網支架、濾網結構及其使用方法。
在例如半導體製造業的工業製造領域中，為了進一步提升產品良率，無塵室被廣泛使用以在潔淨、無汙染的隔離環境中進行產品的生產製造。
欲達成無塵室的環境要求，一般會在無塵室的進氣口架設風機及過濾設備，使氣流經由風機驅動通過過濾設備的濾網再進入無塵室，藉以過濾粉塵及各種有機、無機汙染物。
在污染物當中，氣態分子污染物不像粉塵具有固定形狀，無法利用控制濾網孔隙大小濾除，因此常見使用活性碳材料加以去除。其中，習知濾網結構係設置內外兩層由例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS）等高分子或不鏽鋼等金屬製成的筒狀網柵，然後在其間填充活性碳濾材。然而，實際使用時會發現，習知濾網結構之各點面風速落差甚大，將導致壓損極度不均勻，而使結構中的活性碳等濾材無法均勻耗用，使用效率有待提升。
本發明之目的在於提供一種濾網支架，可增加表面積、降低壓損、提升濾材使用效率、提升濾材吸附效果。
本發明之另一目的在於提供一種濾網結構，具有較大的表面積、較低的壓損、較佳的濾材使用效率、以及較好的濾材吸附效果。
本發明之另一目的在於提供一種濾網結構使用方法，可降低壓損、提升濾材使用效率、提升濾材吸附效果。
本發明之濾網支架包含第一網柵以及第二網柵。第一網柵相對於第一軸向圍成筒狀。第二網柵相對於第一軸向環設於第一網柵外，包含多個相對於第一網柵為外凸，且沿平行於第一軸向之方向延伸設置的條狀結構，每一條狀結構相對於第一網柵之一側，沿平行於第一軸向之方向延伸形成凹槽，條狀結構沿垂直於第一軸向之虛擬截面上具有類U形截面，類U形截面朝向第一網柵之開口部位之寬度大於類U形截面之底部部位之寬度。
在本發明的實施例中，多個條狀結構以長邊兩兩相連。
在本發明的實施例中，第一網柵相對於第一軸向圍成筒狀。第二網柵相對於第一軸向環設於第一網柵外，包含多個沿平行於第一軸向之方向延伸設置的條狀結構，每一條狀結構具有依序以長邊相連並共同形成凹槽的第一支架片、第二支架片、及第三支架片，且每一條狀結構的凹槽面向第一網柵，條狀結構沿垂直於第一軸向之虛擬截面上具有類U形截面，類U形截面朝向第一網柵之開口部位之寬度大於類U形截面之底部部位之寬度。
在本發明的實施例中，多個條狀結構其中之一的第三支架片與多個條狀結構的另一個的第一支架片相連接，使多個條狀結構相對於第一軸向環設於第一網柵外。
在本發明的實施例中，類U形截面之兩側邊之延伸線間具有介於45°～60°的夾角。
在本發明的實施例中，類U形截面之兩側邊之延伸線間具有介於50°～55°的夾角。
在本發明的實施例中，條狀結構的數目為8個。
在本發明的實施例中，第二網柵在垂直於第一軸向之虛擬截面之最大寬度與類U形截面之底部部位之寬度的比值介於5～15之間。
在本發明的實施例中，第二網柵在垂直於第一軸向之虛擬截面之最大寬度與類U形截面之底部部位之寬度的比值介於9～10之間。
在本發明的實施例中，圍成筒狀之第一網柵之兩端分別形成第一開口及第二開口，濾網支架進一步包含固定裝置以及封閉裝置。固定裝置具有通口，設置於第一開口之外側，分別連接於第一網柵及第二網柵之一端，且使第一開口與通口連通。封閉裝置，設置於第二開口之外側，分別連接於第一網柵及第二網柵的另一端，且使第二開口由封閉裝置封閉。
本發明的濾網結構包含前述濾網支架以及設置於第一網柵及第二網柵之間的濾材。
本發明的濾網結構使用方法，係在濾網結構外側提供吸力，將被過濾氣體由第一開口抽進入濾網結構，依序通過第一網柵、濾材、及第二網柵，離開濾網結構。
如圖1A及1B所示之實施例，本發明之濾網支架800包含第一網柵100以及第二網柵200。其中，濾網支架800可用於承載濾材以形成濾網結構。更具體而言，第一網柵100以及第二網柵200間具有容置空間供填充濾材。第一網柵100以及第二網柵200主要是作為支架，提供承載濾材所需的機械強度。有關濾網結構將進一步說明於後。
如圖2A至2C所示之實施例，第一網柵100相對於第一軸向710圍成筒狀。進一步而言，第一網柵100為圓筒，亦即在沿垂直於第一軸向之虛擬截面上具有圓形截面，且筒體沿第一軸向710延伸。根據設計、製造或使用等需求，第一網柵100可由形成為一件或由多個部件拼接而成，並可使用金屬、合金、高分子或其他具有能夠提供承載濾材所需的機械強度的材質製成。
第二網柵200相對於第一軸向710環設於第一網柵100外，包含多個相對於第一網柵100為外凸，且沿平行於第一軸向710之方向延伸設置的條狀結構210。換言之，兩個相鄰的條狀結構210間夾有凹谷202。進一步而言，第二網柵200為多邊形直筒，亦即在沿垂直於第一軸向之虛擬截面上具有多邊形截面，且筒體沿第一軸向710延伸。根據設計、製造或使用等需求，第二網柵200可由形成為一件或由多個部件拼接而成，並可使用金屬、合金、高分子或其他具有能夠提供承載濾材所需的機械強度的材質製成。
如圖2A至2C所示之實施例，每一條狀結構210相對於第一網柵100之一側，沿平行於第一軸向710之方向延伸形成凹槽201。條狀結構210以長邊兩兩相連。以不同角度觀之，每一條狀結構210具有依序以長邊相連並共同形成凹槽201的第一支架片211、第二支架片212、及第三支架片213，且每一條狀結構210的凹槽201面向第一網柵100。其中之一的條狀結構210的第三支架片213與相鄰的另一個條狀結構210的第一支架片211相連接，使多個條狀結構210相對於第一軸向710環設於第一網柵100外。
如圖3A所示的實施例，條狀結構210沿垂直於第一軸向710之虛擬截面上具有類U形截面240，類U形截面240朝向第一網柵100之開口部位之寬度W241大於類U形截面240之底部部位之寬度W242。以不同角度觀之，在沿垂直於第一軸向710之虛擬截面上，每一條狀結構210的第一支架片211、第二支架片212、第三支架片213以及第一支架片211與第三支架片213之連線構成梯形。環設於第一網柵100外的多個條狀結構210在沿垂直於第一軸向710之虛擬截面上共同形成齒輪輪廓。
類U形截面240之兩側邊之延伸線間具有夾角θ。夾角θ較佳介於45°～60°，更佳具有介於50°～55°的夾角。條狀結構210的數目可根據設計、製造或使用等需求調整。第二網柵200在垂直於第一軸向710之虛擬截面之最大寬度W200與類U形截面之底部部位之寬度W242的比值介於5～15之間，更佳介於9～10之間。
如圖3A所示的實施例，第一網柵100與第二網柵200不直接接觸，亦即在沿垂直於第一軸向710之虛擬截面上兩者間的最近距離為D800。據此，可增加第一網柵100與第二網柵200間的容置空間，提高濾材填充量。然而在不同實施例中，基於例如提高機械強度的原因，第一網柵100與第二網柵200兩者可相接觸，甚至連接固定。換言之，在第一網柵100與第二網柵200兩者相接觸的情況下，條狀結構210內凹槽201的空間即為第一網柵100與第二網柵200間的容置空間。
如圖2B所示的實施例，圍成筒狀之第一網柵100之兩端分別形成第一開口101及第二開口102，濾網支架800進一步包含固定裝置300以及封閉裝置400。固定裝置300具有通口301，設置於第一開口101之外側，分別連接於第一網柵100之一端100A及第二網柵200之一端200A，且使第一開口101與通口301連通。封閉裝置400設置於第二開口之外側，分別連接於第一網柵100的另一端100B及第二網柵200的另一端200B，且使第二開口102由封閉裝置400封閉。更具體而言，在一實施例中，固定裝置300及封閉裝置400朝向第一網柵100的一面分別設置有與第一網柵100及第二網柵200的端面形狀對應的卡合槽，供分別與第一網柵100及第二網柵200卡合。
如圖4A及4B所示的實施例，本發明的濾網結構900包含濾網支架800以及設置於第一網柵100及第二網柵200之間的濾材500。為了將濾材500限制於第一網柵100以及第二網柵200間的容置空間，第一網柵100以及第二網柵200的相對側可進一步設置孔隙大小比濾材500的粒徑更小的濾布510。然而，如圖5所示，在不同實施例中，亦可直接使第一網柵100以及第二網柵200本身具有比濾材的粒徑更小的孔隙而省略濾布的設置。
以下針對本發明濾網結構進行測試。其中，各測試組別之特徵如下表1所示。 表1
組別 特徵
習知 （內圓外圓） 內網柵：直徑9cm、長度60cm圓筒。外網柵：內徑15cm、長度60cm圓筒。內、外網柵間填充8 mesh柱狀活性碳。
實施例1 （內圓外梯） 第一網柵：直徑9cm、長度60cm圓筒。第二網柵：如圖3A所示具有類U形截面的條狀結構210，夾角θ為53.52°，條狀結構210的數目為8個，寬度W200為148cm，寬度W242為15.45cm，長度60cm。第一網柵、第二網柵間填充8 mesh柱狀活性碳。
實施例2 （內星外圓） 內網柵：如圖3B所示具有類星型截面，類星型截面的鋒芒夾角θ為53.52°，類星型截面的鋒芒為條狀結構，其數目為8個，內網柵最大寬度12.5cm，長度60cm。外網柵：內徑15cm、長度60cm圓筒。內、外網柵間填充8 mesh柱狀活性碳。
進行測試時， 被過濾氣體可以被以推送或抽吸方式進入濾網結構。更具體而言，如圖6A所示的實施例為推送方式，在此方式中濾網結構固定於隔間物610的通風口上，在隔間物610的通風口相對於濾網結構900的另一側使用例如風機620等裝置提供推力，將被過濾氣體600通過隔間物610的通風口由第一開口101推進入濾網結構900，依序通過第一網柵100、濾材500、及第二網柵200，離開濾網結構900。如圖6B所示的實施例為抽吸方式，在此方式中濾網結構固定於隔間物610的通風口上，在濾網結構900外側使用例如風機620等裝置提供吸力，將被過濾氣體600通過隔間物610的通風口由第一開口101抽進入濾網結構900，依序通過第一網柵100、濾材500、及第二網柵200，離開濾網結構900。其中，習知濾網結構的內網柵與本發明濾網結構的第一網柵均為一端具有開口而另一端封閉。進行測試時，習知的濾網結構的安裝方式比照本發明濾網結構的安裝方式。
壓損測試
使用推送方式，將空氣以面風速2.5m/s推進入各組濾網結構，量測濾網結構入口以及濾網結構相對於入口的另一端的外側的壓力並相減即得壓損。測試結果如下表2 表2
  壓損
習知 （內圓外圓 135 Pa
實施例1（內圓外梯） 76 Pa
實施例2（內星外圓） 126 Pa
由表2可以看出，與習知的濾網結構相比，如實施例1及2所示本發明之濾網結構可有效將低壓損。
點面風速測試
使用推送或抽吸方式，將空氣以面風速2.5m/s推進入各組濾網結構，量測第二網柵於濾網結構入口的外側（進風側）、第二網柵的中央的外側（中央側）、以及第二網柵相對於入口的另一端的外側（底端側）的面風速。測試結果如下表3 表3
  進風側 中央側 底端側
習知，推送（內圓外圓） 0.1 m/s 0.3 m/s 0.5 m/s
習知，抽吸（內圓外圓） 0.1 m/s 0.3 m/s 0.5 m/s
實施例1，推送（內圓外梯） 0.1 m/s 0.17 m/s 0.24 m/s
實施例1，抽吸（內圓外梯） 0.5 m/s 0.5 m/s 0.6 m/s
由表3可以看出，與習知的濾網結構相比，如實施例1所示本發明之濾網結構於第二網柵外側的各點的面風速差異較小。換言之，被過濾氣體通過距離入風口不同遠近的濾材的流量差異較小，故可使距離入風口不同遠近的濾材較均勻地被利用，提升整體濾材的使用效率，提升濾材吸附效果。
另一方面，由表3可以看出，實施例1所示本發明之濾網結構於使用抽吸方式的情況下，面風速差異更小。換言之，本發明之濾網結構以抽吸方式使用具有更佳的效果。
雖然前述的描述及圖式已揭示本發明之較佳實施例，必須瞭解到各種增添、許多修改和取代可能使用於本發明較佳實施例，而不會脫離如所附申請專利範圍所界定的本發明原理之精神及範圍。熟悉本發明所屬技術領域之一般技藝者將可體會，本發明可使用於許多形式、結構、佈置、比例、材料、元件和組件的修改。因此，本文於此所揭示的實施例應被視為用以說明本發明，而非用以限制本發明。本發明的範圍應由後附申請專利範圍所界定，並涵蓋其合法均等物，並不限於先前的描述。
100:第一網柵 100A:端 100B:端 101:第一開口 102:第二開口 200:第二網柵 200A:端 200B:端 201:凹槽 202:凹谷 210:條狀結構 211:第一支架片 212:第二支架片 213:第三支架片 240:類U形截面 300:固定裝置 301:通口 400:封閉裝置 500:濾材 510:濾布 600:被過濾氣體 610:隔間物 620:風機 710:第一軸向 800:濾網支架 900:濾網結構 D800:距離 W200:寬度 W241:寬度 W242:寬度 θ:夾角
圖1A及1B是本發明濾網支架的實施例示意圖。
圖2A至2C是本發明濾網支架的實施例分解示意圖。
圖3A是本發明濾網支架沿垂直於第一軸向之虛擬截面之實施例截面示意圖，圖3B是沿垂直於第一軸向之虛擬截面之另一實施例截面示意圖。
圖4A是本發明濾網結構沿垂直於第一軸向之虛擬截面之實施例截面示意圖。
圖4B是本發明濾網結構之實施例示意圖。
圖5是本發明濾網結構沿垂直於第一軸向之虛擬截面之不同實施例截面示意圖。
圖6A是本發明中被過濾氣體被推送進入濾網結構的實施例示意圖。
圖6B是本發明中被過濾氣體被抽吸進入濾網結構的實施例示意圖。
（無）
100:第一網柵
200:第二網柵
300:固定裝置
400:封閉裝置
710:第一軸向
800:濾網支架

Claims (12)

  1. 一種濾網支架，包含： 一第一網柵，相對於一第一軸向圍成筒狀；以及 一第二網柵，相對於該第一軸向環設於該第一網柵外，包含多個相對於該第一網柵為外凸，且沿平行於該第一軸向之方向延伸設置的條狀結構，每一條狀結構相對於該第一網柵之一側，沿平行於該第一軸向之方向延伸形成一凹槽，其中該條狀結構沿垂直於該第一軸向之虛擬截面上具有一類U形截面，該類U形截面朝向該第一網柵之開口部位之寬度大於該類U形截面之底部部位之寬度。
  2. 如請求項1所述的濾網支架，其中該多個條狀結構以長邊兩兩相連。
  3. 一種濾網支架，包含： 一第一網柵，相對於一第一軸向圍成筒狀；以及 一第二網柵，相對於該第一軸向環設於該第一網柵外，包含多個沿平行於該第一軸向之方向延伸設置的條狀結構，每一條狀結構具有依序以長邊相連並共同形成一凹槽的一第一支架片、一第二支架片、及一第三支架片，且每一條狀結構的該凹槽面向該第一網柵，其中該條狀結構沿垂直於該第一軸向之虛擬截面上具有一類U形截面，該類U形截面朝向該第一網柵之開口部位之寬度大於該類U形截面之底部部位之寬度。
  4. 如請求項3所述的濾網支架，該多個條狀結構其中之一的該第三支架片與該多個條狀結構的另一個的該第一支架片相連接，使該多個條狀結構相對於該第一軸向環設於該第一網柵外。
  5. 如請求項1或3所述的濾網支架，其中該類U形截面之兩側邊之延伸線間具有介於45°～60°的夾角。
  6. 如請求項1或3所述的濾網支架，其中該類U形截面之兩側邊之延伸線間具有介於50°～55°的夾角。
  7. 如請求項1或3所述的濾網支架，其中該條狀結構的數目為8個。
  8. 如請求項7所述的濾網支架，其中該第二網柵在垂直於該第一軸向之虛擬截面之最大寬度與該類U形截面之底部部位之寬度的比值介於5～15之間。
  9. 如請求項8所述的濾網支架，其中該第二網柵在垂直於該第一軸向之虛擬截面之最大寬度與該類U形截面之底部部位之寬度的比值介於9～10之間。
  10. 如請求項1或3所述的濾網支架，其中圍成筒狀之該第一網柵之兩端分別形成一第一開口及一第二開口，該濾網支架進一步包含： 一固定裝置，具有一通口，設置於該第一開口之外側，分別連接於該第一網柵及該第二網柵之一端，且使該第一開口與該通口連通；以及 一封閉裝置，設置於該第二開口之外側，分別連接於該第一網柵及該第二網柵的另一端，且使該第二開口由該封閉裝置封閉。
  11. 一種濾網結構，包含： 如請求項1至10任一項所述的濾網支架； 一濾材，設置於該第一網柵及該第二網柵之間。
  12. 一種如請求項11所述濾網結構的使用方法，係在該濾網結構外側提供一吸力，將一被過濾氣體由該第一開口抽進入該濾網結構，依序通過該第一網柵、該濾材、及該第二網柵，離開該濾網結構。
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