專利名稱：在除塵室設(shè)備中的廢空氣處理設(shè)備與廢空氣處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種除塵設(shè)備，具體說，有關(guān)一種用于除塵設(shè)備中的作廢空氣處理的設(shè)備與方法。
(2)背景技術(shù)在除塵室工程中，特別是在半導(dǎo)體制造的場(chǎng)合(其中所要加工的半導(dǎo)體制品(Fabrikat)是進(jìn)行濕刻蝕，濕凈化及/或以化學(xué)與機(jī)械方式拋光(polieren)，是將相關(guān)的程序裝置設(shè)在一機(jī)械室或?qū)嶒?yàn)室中。一般(特別是當(dāng)有員工在場(chǎng)時(shí))要將起碼量的廢空氣從這種空間吸出，以除去一部分的熱負(fù)荷，減少有害物質(zhì)濃度，以及符合政府規(guī)定。在這方面「有害物質(zhì)」表示腐蝕、污染及對(duì)健康的危害的總合，其中腐蝕是有關(guān)對(duì)設(shè)備的材料的損害，污染是有關(guān)可能使用販?zhǔn)鄣漠a(chǎn)品的雜質(zhì)，而對(duì)健康的危害則是有關(guān)一些員工的健康。但許多設(shè)備，特別是在除塵室工程領(lǐng)域設(shè)有吸離空間(Absaugvolumina)。因此這種方式很費(fèi)錢，因?yàn)槲龅目諝庖脛偺幚磉^的外界空氣取代。
習(xí)知技術(shù)是將未載有污染物的室空氣回流到周圍(循環(huán))空氣中，而將帶著有害物質(zhì)的空氣或有危害性的空氣由該程序裝置送到該廢空氣中。
還有一種習(xí)知技術(shù)是將無危害性的空氣流再回流到室空氣中，且在實(shí)驗(yàn)中將抽離的廢空氣，典型的為500Nm3/小時(shí)或更少經(jīng)由過濾器(以活性碳為基礎(chǔ))凈化，并回送到該室空氣中。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種在除塵室設(shè)備中的廢空氣處理的設(shè)備與方法，可使得有危害性的廢空氣流采用簡(jiǎn)單而廉價(jià)的方式凈化并回送。
根據(jù)本發(fā)明一方面的用于除塵室設(shè)備中的廢空氣處理設(shè)備，具有至少一個(gè)新鮮空氣供應(yīng)裝置及至少一個(gè)廢空氣裝置，該廢空氣裝置與一工作室如一機(jī)械室、倉庫室或?qū)嶒?yàn)室相連通，在該工作室中設(shè)有一程序裝置，至少有一供應(yīng)管路及至少一廢空氣管路接到該程序裝置，其特點(diǎn)是在該程序裝置的廢空氣管路中至少設(shè)有一過濾器，且該廢空氣管路與該程序裝置及/或該工作室的供應(yīng)空氣管路連通。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的用于除塵室設(shè)備中進(jìn)行廢空氣處理的方法，包括將供應(yīng)空氣送到一工作室及/或至少一個(gè)程序裝置，其中，將由程序裝置跑出的一股含有害物質(zhì)的廢空氣流送到該供應(yīng)空氣流，其特點(diǎn)是該程序裝置側(cè)的廢氣流在送回該供應(yīng)空氣流前，先凈化除去有害物質(zhì)。
采用本發(fā)明的上述方案，可使程序裝置的有危害的空氣被凈化并導(dǎo)回，用此方式可將程序裝置那邊的大部分的廢空氣再利用，因此這部分廢空氣不必用新鮮空氣取代。這樣廢空氣量以及所供應(yīng)的新鮮空氣量都可大大減少，由此可大大節(jié)省成本。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
(4)


圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的廢空氣處理設(shè)備的示意圖，圖2是本發(fā)明一第二較佳實(shí)施例的設(shè)備的示意圖，圖3與圖4分別為用于將圖2中的設(shè)備的過濾器再生的裝置的示意圖。
(5)具體實(shí)施方式
圖1中所示的設(shè)備用于將程序裝置2(例如用于半導(dǎo)體制造時(shí)進(jìn)行濕刻蝕、凈化、化學(xué)-機(jī)械式拋光的裝置以及電鍍裝置)的廢空氣作處理。該設(shè)備1可以只有一個(gè)程序裝置2，如圖1所示，或者也可有數(shù)個(gè)程序裝置2。該程序裝置2裝在一工作室3中，該工作室3用一新鮮空氣吸取裝置4經(jīng)由至少一條管路5供應(yīng)新鮮空氣。該程序裝置2也經(jīng)一分枝管路5’供應(yīng)新鮮空間，新鮮空氣也可間接地經(jīng)由工作室3供應(yīng)該程序裝置2。這樣該分枝管路5’就不需要了。新鮮空氣宜呈層流(laminarflow)方式從上往下流經(jīng)工作室3。離開工作室3的廢空氣隔開經(jīng)至少一條管路6送到一周圍(循環(huán))空氣設(shè)備裝置7中，該周圍空氣設(shè)備裝置7將廢空氣經(jīng)至少一管路8送回該供應(yīng)空氣管路5中。如非設(shè)有工作室3，在該設(shè)備1中也可設(shè)一實(shí)驗(yàn)室。
在管路5中，該工作室3的回流廢空氣與來自吸取裝置4所供應(yīng)的新鮮空氣適當(dāng)混合，以將這樣處理過的空氣重新導(dǎo)至工作室3及/或程序裝置2。
經(jīng)由管路5’分別供應(yīng)的新鮮空氣從上向下流過該程序裝置2并帶走該程序裝置2操作時(shí)產(chǎn)生的氣體。由程序裝置出來的廢空氣具有危害性，且為酸性或堿性而無相關(guān)的有機(jī)物質(zhì)成分，因此它們對(duì)于在工作室或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)工作的人員會(huì)造成健康的危害。這種廢空氣主要是在半導(dǎo)體制造中在濕刻蝕或濕凈化或在化學(xué)-機(jī)械拋光時(shí)產(chǎn)生。特別是在電鍍作業(yè)中也產(chǎn)生酸性廢氣，這種帶有危害性廢空氣流也會(huì)造成程序裝置或工作室中其他物質(zhì)品的腐蝕，以及使所要處理的產(chǎn)品(特別是半導(dǎo)體制品)污染，一部分的程序裝置廢空氣送到一廢空氣裝置9并由該設(shè)備1送出。
該程序裝置2的帶有危害性物質(zhì)的廢空氣的其余部分經(jīng)由一管路10送到管路5或5’，在該處與經(jīng)由管路5所流過來的新鮮空氣/供應(yīng)空氣混合，并經(jīng)管路5’重新送到程序裝置2。為了將程序裝置廢空氣中的酸性或堿性成份含量減少或中和，故在管路10中至少設(shè)有一過濾器11。有一離子交換器，舉例而言，利用它在100Pa壓力損失的情況下可將5000Nm3/小時(shí)的氣流以99.5％的分離程序過濾。在這種程序條件，活性碳過濾器或許不很有用，因?yàn)榧词购奶嫉娜萘恳约胺蛛x程度在約100Pa的工程中實(shí)用的壓力損失范圍中是很受限制的，或者應(yīng)用的典型空氣流5000Nm3/小時(shí)太偏高了，且過濾介質(zhì)不能再生。此外，在上述典型的廢空氣流的場(chǎng)合，由于在程序機(jī)器中使用開放式濕槽液，故也要考慮到空氣濕度提高的情形，這點(diǎn)使得碳過濾器(它們可受惠于離子交換器)很困難。舉例而言，如果我們要處理到20微克/每立方米的氟(我們要處理到此值或更低濃度，以使相關(guān)空氣通道并不會(huì)有腐蝕發(fā)生且不會(huì)對(duì)健康有害)，則空氣流的濃度可小于或等于4毫克/立方米時(shí)可用這種回流方式。這樣在上述5000立方米/小時(shí)的空氣流中吸出20克/小時(shí)，而具有10公斤過濾物料的典型離子交換過濾器的不工作時(shí)間則為12小時(shí)。在不中斷的操作(24小時(shí))的場(chǎng)合，舉例而言，每天二次作再生，該再生作業(yè)須能不拆卸過濾器而實(shí)施。如果過濾器的負(fù)荷較輕，則如有必要，該再生作業(yè)時(shí)也可將過濾器拆卸。消耗掉的過濾器介質(zhì)(濾材)可以再生(這還將利用圖3、圖4說明)。也可作內(nèi)部再生，其中該過濾器介質(zhì)不須拆卸。但也可作外部再生，其中過濾器介質(zhì)從過濾器11拆除。這點(diǎn)可通過將過濾器11與至少另一個(gè)過濾器12并聯(lián)(圖3)或先后串聯(lián)(圖4)而實(shí)現(xiàn)，而不需將作業(yè)中斷。
離子交換過濾器11將廢空氣的酸性或堿性成份過濾，各依其設(shè)計(jì)而定，該廢空氣在過濾后以上述方式送到該相同的程序裝置2。因此該程序裝置那邊的廢空氣于是循環(huán)流動(dòng)。
過濾器11可簡(jiǎn)單迅速地清洗而不需花特別的功夫。利用該過濾器11凈化過的廢氣很有效地凈化，使得它送回到該流到程序裝置2的新鮮空氣流時(shí)，不會(huì)有健康、腐蝕或污染的危害。
舉例而言，要將過濾器介質(zhì)再生，可使用苛性納、鹽酸或硫酸。圖3所示的情形中，該二個(gè)過濾器11、12互相平行且可輪流地切換到一再生循環(huán)13中。過濾器11位于該再生循環(huán)13中，在該再生循環(huán)13中至少有一儲(chǔ)存槽14以儲(chǔ)存再生介質(zhì)，該介質(zhì)經(jīng)一管路16從儲(chǔ)存槽14流到該要再生的過濾器11。介質(zhì)流經(jīng)該過濾器11，將過濾介質(zhì)再生，并經(jīng)一管路17送回儲(chǔ)存槽。有一泵(未圖示)用于使再生介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)。在再生階段時(shí)，該程序裝置那邊的廢氣供到過濾器11的供應(yīng)空氣用一閥15阻塞住。這樣該廢空氣流于是經(jīng)該并聯(lián)的過濾器12通過，在該處以上述方式凈化并送到管路10，該凈化過的廢空氣經(jīng)該管路10進(jìn)入管路5(圖1)中。
如果過濾器11作再生，則將閥15打開，并將通到過濾器12的供應(yīng)管路19中的閥18關(guān)閉。此外，將再生管路16中的一閥20關(guān)閉，并將一條到該儲(chǔ)存槽14的再生管路22中的一個(gè)閥21打開，該程序裝置那一邊的廢空氣此時(shí)經(jīng)一管路23從該程序裝置2流到該被再生過的過濾器11，在該處被凈化并經(jīng)管路10回到管路5(圖1)。
該過濾器12在該廢空氣的凈化循環(huán)的同時(shí)被再生。該再生介質(zhì)從儲(chǔ)存槽14經(jīng)管路22送到過濾器12，使該過濾器的介質(zhì)再生。然后，該再生介質(zhì)經(jīng)一管路24流回到儲(chǔ)存槽14。
用上述方式，過濾器11、12可輪流地再生，因此在再生時(shí)，設(shè)備1的作業(yè)或該程序裝置側(cè)的廢空氣的凈化作業(yè)不須中斷。
在圖4的前后串聯(lián)的場(chǎng)合，過濾器11、12設(shè)計(jì)成使各個(gè)過濾器11、12可個(gè)別地再生，而另一個(gè)過濾器則切換到程序循環(huán)中，并將該程序裝置側(cè)的廢空氣凈化。在圖示的實(shí)施例中，該過濾器11被再生。再生介質(zhì)經(jīng)管路16從儲(chǔ)存槽14流入此過濾器，并流過該過濾器，并將其中的過濾介質(zhì)再生。該再生介質(zhì)經(jīng)該管路17流回到儲(chǔ)存槽14。在此再生階段的同時(shí)，該程序裝置側(cè)的廢空氣流經(jīng)過濾器12，在該處以上述方式被過濾，并經(jīng)管路10送回管路5(圖1)。
再生循環(huán)可以切換，這樣該再生過的過濾器11切換到序循環(huán)中，而另一過濾器切換到再生循環(huán)中。切換方式一如在圖3中所示的實(shí)施例，是利用相關(guān)的閥(圖中未示出)實(shí)現(xiàn)，利用這些閥可將過濾器11、12輪流地切換到再生循環(huán)與程序循環(huán)。因此在再生時(shí)，不需將該設(shè)備的操作或該程序裝置側(cè)的廢氣的凈化作業(yè)中斷。
如圖2所示，該程序裝置2的凈化過的廢氣也可送回該工作室3中。在此情形中，該過濾器11經(jīng)一管路25接到該通往循環(huán)空氣設(shè)備裝置7的管路6。沿流動(dòng)方向在過濾器11后方在管路25中有一傳感器26，如有必要，它亦顯示過濾的廢空氣流中存在的有害物質(zhì)。此過濾過的廢空氣流送到循環(huán)空氣裝置7前的工作室3的在管路6中流動(dòng)的廢空氣去。該循環(huán)氣流經(jīng)管路8再進(jìn)入管路5與5’中，該管路將氣流送到工作室3或程序裝置2。此外，圖3的設(shè)備設(shè)計(jì)與圖1的設(shè)備相同。
利用上述設(shè)備，可用簡(jiǎn)單廉價(jià)的方式使總廢空氣量大大減少。這樣，經(jīng)由該新鮮空氣供應(yīng)裝置(4)所要供應(yīng)的「供應(yīng)空氣量」也少得多，這樣可再節(jié)省成本。
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于除塵室設(shè)備中的廢空氣處理設(shè)備，具有至少一個(gè)新鮮空氣供應(yīng)裝置及至少一個(gè)廢空氣裝置，該廢空氣裝置與一工作室如一機(jī)械室、倉庫室或?qū)嶒?yàn)室相連通，在該工作室中設(shè)有一程序裝置，至少有一供應(yīng)管路及至少一廢空氣管路接到該程序裝置，其特征在于在該程序裝置(2)的廢空氣管路(10)中至少設(shè)有一過濾器(11)(12)，且該廢空氣管路(10)與該程序裝置(2)及/或該工作室(3)的供應(yīng)空氣管路(5)(5′)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于該程序裝置(2)的廢空氣管路(10)開口到該工作室(3)的一廢空氣管路(11)中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于該過濾器(11)(12)為一離子交換器。
4.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于該工作室(3)為一倉庫室，且該所含的廢空氣是員工呼出的空氣或由化學(xué)品容器漏出的空氣。
5.如權(quán)利要求1或第2所述的設(shè)備，其特征在于在該程序容器(2)的廢空氣管路(10)中至少設(shè)有一傳感器(26)以檢出危害性因子。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于該傳感器(26)是沿該廢空氣管路(10)中流動(dòng)的程序裝置(2)的廢空氣的流動(dòng)方向設(shè)置在過濾器(11)的后方。
7.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于該過濾器(11)(12)是為可再生的。
8.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于至少有一第二過濾器(12)與該過濾器(11)配合，該第二過濾器(12)與第一過濾器成并聯(lián)及/或串聯(lián)。
9.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于該過濾器(11)(12)可切換到一再生循環(huán)。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于在再生循環(huán)中至少有一儲(chǔ)存槽(14)以容納再生介質(zhì)。
11.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于該并聯(lián)的過濾器(11)(12)可輪流切換到再生循環(huán)。
12.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于該第二過濾器(12)設(shè)計(jì)成與第一過濾器(11)相同。
13.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于該再生介質(zhì)為酸或苛性堿。
14.一種用于在權(quán)利要求1所述的設(shè)備中進(jìn)行廢空氣處理的方法，包括將供應(yīng)空氣送到一工作室及/或至少一個(gè)程序裝置，其中，將由程序裝置跑出的一股含有害物質(zhì)的廢空氣流送到該供應(yīng)空氣流，其特征在于該程序裝置側(cè)的廢氣流在送回該供應(yīng)空氣流前，先凈化除去有害物質(zhì)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于在該程序裝置側(cè)的廢空氣作凈化時(shí)，將過濾介質(zhì)再生。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于在該過濾器(11)再生時(shí)，將該程序裝置(2)的廢空氣導(dǎo)經(jīng)至少一第二過濾器(12)通過。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于將一過濾器(11)或(12)再生，而將另一過濾器(12)或(11)用于將程序裝置側(cè)的廢空氣凈化。
全文摘要
一種用于除塵室設(shè)備中的廢空氣處理設(shè)備，具有至少一個(gè)新鮮空氣供應(yīng)裝置及至少一個(gè)廢空氣裝置，該廢空氣裝置與一工作室如一機(jī)械室、倉庫室或?qū)嶒?yàn)室相連通，在該工作室中設(shè)有一程序裝置，至少有一供應(yīng)管路及至少一廢空氣管路接到該程序裝置，其中，在該程序裝置(2)的廢空氣管路(10)中至少設(shè)有一過濾器(11)(12)，且該廢空氣管路(10)與該程序裝置(2)及/或該工作室(3)的供應(yīng)空氣管路(5)(5′)連通。
文檔編號(hào)F24F3/16GK1409062SQ0213203
公開日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月6日
發(fā)明者馬丁, 修特勒 申請(qǐng)人:M+W桑德設(shè)備工程有限公司