用于操作潔凈室的方法和控制設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于操作潔凈室的方法以及一種用于潔凈室的控制設(shè)備。潔凈室包括工作室、室通風(fēng)系統(tǒng)和控制設(shè)備，通過控制設(shè)備控制和/或調(diào)節(jié)室通風(fēng)系統(tǒng)，通過室通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生工作室內(nèi)的空氣交換率以及工作室和環(huán)境之間的壓力差，其中控制設(shè)備包括用于記錄代表操作參數(shù)的實(shí)際值的至少一個(gè)傳感器設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]用于潔凈室的這種方法和控制設(shè)備通常被用于控制和調(diào)節(jié)室通風(fēng)系統(tǒng)。通過室通風(fēng)系統(tǒng)，將供氣提供到室，并將排氣從室中排出，例如通過室中的相應(yīng)傳感器對(duì)空氣溫度或相對(duì)濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。然后空氣溫度的變化使室通風(fēng)系統(tǒng)以這樣的方式被控制設(shè)備控制:對(duì)室的供氣進(jìn)行冷卻或加熱以維持或?qū)崿F(xiàn)期望的空氣溫度。
[0003]此外，在潔凈室中，其目的是在獨(dú)立自足的可進(jìn)入的工作室或在工作隔間內(nèi)產(chǎn)生特別潔凈的空氣環(huán)境以防止實(shí)驗(yàn)樣品或微電子元器件被例如細(xì)菌，微生物或塵土顆粒污染。為了這個(gè)目的，使用室通風(fēng)系統(tǒng)在工作室內(nèi)產(chǎn)生與工作室的環(huán)境相比大幅減少的顆粒濃度。同時(shí)，在工作室和環(huán)境之間產(chǎn)生永久壓力差以防止顆粒進(jìn)入工作室或從工作室離開。進(jìn)一步地，需要個(gè)人進(jìn)入工作室以進(jìn)行工作活動(dòng)。除了合適的工作服和可能的特殊工作設(shè)備，這些個(gè)人通常代表顆粒和污染物的最大來源。
[0004]除了工作室中理應(yīng)引導(dǎo)污染物離開工作地點(diǎn)的適當(dāng)氣流外，對(duì)供給到工作室的空氣進(jìn)行多次過濾并持續(xù)供給到工作室以維持在限定值以下的顆粒濃度。所述限定值取決于工作室的根據(jù)諸如ISO 14644-1的標(biāo)準(zhǔn)的潔凈度的等級(jí)。為了始終確保工作室中所需的壓力差和顆粒濃度，對(duì)室通風(fēng)系統(tǒng)永久地操作，這包括在工作室中不進(jìn)行工作活動(dòng)的時(shí)間以及個(gè)人出現(xiàn)在工作室中的時(shí)間。選擇空氣交換率以使一定數(shù)量的個(gè)人能夠進(jìn)入工作室，這導(dǎo)致顆粒濃度的急速增加而不會(huì)超過用于相關(guān)潔凈室等級(jí)的可容許顆粒濃度?？蛇x擇地，可在工作室的入口處布置諸如停止燈的燈信號(hào)設(shè)備，這根據(jù)顆粒濃度控制進(jìn)入或允許以及停止顆粒濃度的產(chǎn)生。
[0005]確保足夠低的顆粒濃度，因此需要相應(yīng)高的空氣交換率。顆粒濃度基本上由室通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行通風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度決定。由于通風(fēng)機(jī)被持續(xù)性地操作并永久使用，這導(dǎo)致相對(duì)高的能源成本以及潔凈室的操作成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的根本目的在于提出一種用于操作潔凈室的方法和控制設(shè)備，通過該兩者能夠減少潔凈室的操作成本。
[0007]所述目的由合并權(quán)利要求1的特征的方法，合并權(quán)利要求14的特征的控制設(shè)備以及合并權(quán)利要求15的特征的潔凈室實(shí)現(xiàn)。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的用于操作潔凈室的方法中，潔凈室包括工作室、室通風(fēng)系統(tǒng)和控制設(shè)備。通過控制設(shè)備控制和/或調(diào)節(jié)室通風(fēng)系統(tǒng)，通過室通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生工作室中的空氣交換率以及工作室和環(huán)境之間的壓力差，控制設(shè)備包括用于記錄代表操作參數(shù)的實(shí)際值的至少一個(gè)傳感器設(shè)備，其中通過控制設(shè)備以這樣的方式調(diào)整空氣交換率:實(shí)際值在目標(biāo)值的范圍內(nèi)。
[0009]經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明的方法，確保在潔凈室的操作期間的任何時(shí)間，在可進(jìn)入的工作室中可得到相比于工作室的環(huán)境減小的顆粒濃度。同時(shí)，在工作室中永久地提供不會(huì)降到最小值以下的空氣交換率，同時(shí)也永久地維持壓力差。在工作室中是否具有相對(duì)于工作室的環(huán)境的正壓力或負(fù)壓力最初不重要。在潔凈室的持續(xù)性操作期間，通過傳感器設(shè)備對(duì)工作室的至少一個(gè)操作參數(shù)進(jìn)行記錄。所述操作參數(shù)如何被記錄或測(cè)量是不重要的?；镜姆矫媸枪ぷ魇业膶?shí)際值被記錄，例如這也可以發(fā)生在工作室外，在室通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)或上。傳感器設(shè)備記錄的操作參數(shù)的實(shí)際值由控制設(shè)備進(jìn)行加工并用于以這樣的方式調(diào)整空氣交換率:實(shí)際值在操作參數(shù)的目標(biāo)值的范圍內(nèi)。
[0010]通過將空氣交換率聯(lián)系到根據(jù)目標(biāo)值控制的已記錄的實(shí)際值，可能在操作期間降低空氣交換率，在操作期間，工作室完全不可進(jìn)入或者只可被很少的個(gè)人進(jìn)入。關(guān)于實(shí)際值的記錄，基本上是空氣交換率的變化能夠影響所述實(shí)際值。在工作室可被進(jìn)入或被一定數(shù)量的個(gè)人使用的操作期間，相關(guān)實(shí)際值或操作參數(shù)受到影響以便控制設(shè)備引發(fā)相對(duì)較高的空氣交換率，進(jìn)而將實(shí)際值維持在目標(biāo)值的范圍內(nèi)并相應(yīng)地控制實(shí)際值。通過以這種方式將空氣交換率調(diào)整到工作室的使用，室通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度因此在工作室中沒有活動(dòng)或者幾乎沒有活動(dòng)的操作期間能夠被降低。結(jié)果，在這些操作期間能夠節(jié)省能量并且因而降低操作成本。
[0011]在方法中，尤其可設(shè)想的是在整個(gè)操作過程期間在工作室中產(chǎn)生永久且持續(xù)的正壓力作為壓力差。這樣，因?yàn)橥ㄟ^正壓力產(chǎn)生流出工作室的持續(xù)氣流，可防止顆粒輕易地進(jìn)入工作室。同時(shí)，如果要防止細(xì)菌或微生物從工作室逃離，也可能在工作室中產(chǎn)生負(fù)壓力。
[0012]有利地，通過傳感器設(shè)備，能夠記錄代表工作室中的空氣質(zhì)量和/或代表工作室的操作情況或操作參數(shù)的實(shí)際值和壓力差。傳感器設(shè)備然后能夠同時(shí)記錄壓力差和實(shí)際值。實(shí)際值能夠直接代表工作室的空氣質(zhì)量或與空氣質(zhì)量有原因地相關(guān)的操作參數(shù)或情況。還可能的是，例如傳感器設(shè)備通過不同的傳感器記錄不同的實(shí)際值。優(yōu)選地，記錄能夠定期性地或連續(xù)地發(fā)生以使控制設(shè)備能夠通過調(diào)整空氣交換率立即反應(yīng)以改變實(shí)際值。
[0013]例如，通過傳感器設(shè)備，能夠記錄門開度、空氣溫度、相對(duì)空氣濕度、空氣交換率、空氣壓力、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、個(gè)人的數(shù)目、co2濃度和/或顆粒濃度或數(shù)目的實(shí)際值。尤其是用于顆粒濃度的實(shí)際值能夠被用于控制空氣交換率，因?yàn)楫?dāng)沒有個(gè)人在工作室中時(shí)，顆粒濃度大幅降低。通過改變空氣交換率，顆粒濃度的實(shí)際值還能夠被容易地調(diào)整到目標(biāo)值。這同樣適用于空氣溫度，工作室中的空氣溫度被工作室內(nèi)的個(gè)人或機(jī)器的使用升高。例如，通過簡(jiǎn)單地提高空氣交換率而無需供氣的能源密集型冷卻，就可能調(diào)整空氣溫度。同樣地，很容易調(diào)整相對(duì)空氣濕度。也可以對(duì)空氣交換率本身以及空氣壓力和壓力差進(jìn)行記錄，以確保這些操作參數(shù)不會(huì)降到至少所需的目標(biāo)值以下。此外，例如，工作室中個(gè)人的數(shù)目以及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度能夠通過運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器或傳感器進(jìn)行記錄，并且這些操作參數(shù)能夠用于調(diào)整空氣交換率，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)強(qiáng)度或個(gè)人數(shù)目的增加伴隨著顆粒濃度、空氣溫度以及相對(duì)空氣濕度的可預(yù)料到的增加。進(jìn)一步地，通過測(cè)量工作室中或排氣中的0)2濃度或者通過監(jiān)測(cè)工作室的門開度，可能記錄個(gè)人的數(shù)目并相應(yīng)地調(diào)整空氣交換率。
[0014]優(yōu)選地，在室通風(fēng)系統(tǒng)的排氣中或工作室中的工作地點(diǎn)能夠測(cè)量顆粒濃度。尤其是在工作地點(diǎn)，在工作地點(diǎn)的重要工作位置能夠立即記錄顆粒濃度，其中能夠通過測(cè)量排氣記錄整個(gè)工作室的顆粒濃度。這樣，還可能測(cè)量不同位置的顆粒濃度以安全地阻止超過限定值。
[0015]如果控制設(shè)備根據(jù)時(shí)間控制和/或工作室中的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度選擇目標(biāo)值，則能夠?qū)崿F(xiàn)將潔凈室的能量消耗更好地調(diào)整到操作情況，其中用于操作期間的目標(biāo)值或用于非活動(dòng)期間的目標(biāo)值可被選擇為目標(biāo)值。例如，如果以兩班制對(duì)潔凈室進(jìn)行操作，可在允許工作室內(nèi)相比較高顆粒濃度的非活動(dòng)期間選擇或設(shè)定目標(biāo)非活動(dòng)值，高顆粒濃度高得使在非互動(dòng)期間個(gè)人不能進(jìn)入工作室。
[0016]因此，優(yōu)選地，在非活動(dòng)期間，與操作期間相比，顆粒濃度、氣溫和/或相對(duì)空氣濕度可被提高，或者顆粒濃度可被提高而氣溫和/或相對(duì)空氣濕度可被降低，在這方面，取決于現(xiàn)在是哪種環(huán)境情況，諸如夏天或冬天。例如，在操作期間可提供在40%至50%的相對(duì)空氣濕度下的20°C至22°C的空氣溫度，而在非活動(dòng)期間可提供在25%至60%的相對(duì)空氣濕度下的8°C至25°C的空氣溫度。因此，然后，能夠大幅減小空氣交換率。在操作期間，即在兩班制期間，可選擇或確定將導(dǎo)致允許個(gè)人進(jìn)入的工作室內(nèi)的顆粒濃度的目標(biāo)活動(dòng)值。還可能離散地或額外地記錄工作室中的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度并根據(jù)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的程度設(shè)定目標(biāo)活動(dòng)值或目標(biāo)非活動(dòng)值。由此，空氣交換率和能量消耗一起能夠被更好地調(diào)整到潔凈室的操作要求。同樣地，可能基于實(shí)際值為之前提到的操作參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)選擇并設(shè)定目標(biāo)值。
[0017]在方法的一個(gè)實(shí)施例中，壓力差的控制可由空氣交換率的控制取代。壓力差可為上位控制變量，而空氣交換率為下位控制變量。以這種方式，至少可以保證在潔凈室的操作期間的任何時(shí)間在工作室和工作室的環(huán)境之間產(chǎn)生壓力差。例如，可設(shè)定最小壓力差。
[0018]有利地，室通風(fēng)系統(tǒng)包括用于供氣的第一通風(fēng)機(jī)和用于排氣的第二通風(fēng)機(jī)，其中控制設(shè)備能夠通過調(diào)整各個(gè)通風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度控制壓力差。還可以提供的是，例如在第一通風(fēng)機(jī)和工作室之間在供氣管中布置