专利名称：在除尘室设备中的废空气处理设备与废空气处理方法
技术领域：
本发明有关一种除尘设备，具体说，有关一种用于除尘设备中的作废空气处理的设备与方法。
(2)背景技术在除尘室工程中，特别是在半导体制造的场合(其中所要加工的半导体制品(Fabrikat)是进行湿刻蚀，湿净化及/或以化学与机械方式抛光(polieren)，是将相关的程序装置设在一机械室或实验室中。一般(特别是当有员工在场时)要将起码量的废空气从这种空间吸出，以除去一部分的热负荷，减少有害物质浓度，以及符合政府规定。在这方面「有害物质」表示腐蚀、污染及对健康的危害的总合，其中腐蚀是有关对设备的材料的损害，污染是有关可能使用贩售的产品的杂质，而对健康的危害则是有关一些员工的健康。但许多设备，特别是在除尘室工程领域设有吸离空间(Absaugvolumina)。因此这种方式很费钱，因为吸出的空气要用刚处理过的外界空气取代。
习知技术是将未载有污染物的室空气回流到周围(循环)空气中，而将带着有害物质的空气或有危害性的空气由该程序装置送到该废空气中。
还有一种习知技术是将无危害性的空气流再回流到室空气中，且在实验中将抽离的废空气，典型的为500Nm3/小时或更少经由过滤器(以活性碳为基础)净化，并回送到该室空气中。
(3)发明内容本发明的目的是提供一种在除尘室设备中的废空气处理的设备与方法，可使得有危害性的废空气流采用简单而廉价的方式净化并回送。
根据本发明一方面的用于除尘室设备中的废空气处理设备，具有至少一个新鲜空气供应装置及至少一个废空气装置，该废空气装置与一工作室如一机械室、仓库室或实验室相连通，在该工作室中设有一程序装置，至少有一供应管路及至少一废空气管路接到该程序装置，其特点是在该程序装置的废空气管路中至少设有一过滤器，且该废空气管路与该程序装置及/或该工作室的供应空气管路连通。
根据本发明另一方面的用于除尘室设备中进行废空气处理的方法，包括将供应空气送到一工作室及/或至少一个程序装置，其中，将由程序装置跑出的一股含有害物质的废空气流送到该供应空气流，其特点是该程序装置侧的废气流在送回该供应空气流前，先净化除去有害物质。
采用本发明的上述方案，可使程序装置的有危害的空气被净化并导回，用此方式可将程序装置那边的大部分的废空气再利用，因此这部分废空气不必用新鲜空气取代。这样废空气量以及所供应的新鲜空气量都可大大减少，由此可大大节省成本。
为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1是本发明一较佳实施例的废空气处理设备的示意图，图2是本发明一第二较佳实施例的设备的示意图，图3与图4分别为用于将图2中的设备的过滤器再生的装置的示意图。
(5)具体实施方式
图1中所示的设备用于将程序装置2(例如用于半导体制造时进行湿刻蚀、净化、化学-机械式抛光的装置以及电镀装置)的废空气作处理。该设备1可以只有一个程序装置2，如图1所示，或者也可有数个程序装置2。该程序装置2装在一工作室3中，该工作室3用一新鲜空气吸取装置4经由至少一条管路5供应新鲜空气。该程序装置2也经一分枝管路5’供应新鲜空间，新鲜空气也可间接地经由工作室3供应该程序装置2。这样该分枝管路5’就不需要了。新鲜空气宜呈层流(laminarflow)方式从上往下流经工作室3。离开工作室3的废空气隔开经至少一条管路6送到一周围(循环)空气设备装置7中，该周围空气设备装置7将废空气经至少一管路8送回该供应空气管路5中。如非设有工作室3，在该设备1中也可设一实验室。
在管路5中，该工作室3的回流废空气与来自吸取装置4所供应的新鲜空气适当混合，以将这样处理过的空气重新导至工作室3及/或程序装置2。
经由管路5’分别供应的新鲜空气从上向下流过该程序装置2并带走该程序装置2操作时产生的气体。由程序装置出来的废空气具有危害性，且为酸性或碱性而无相关的有机物质成分，因此它们对于在工作室或实验室内工作的人员会造成健康的危害。这种废空气主要是在半导体制造中在湿刻蚀或湿净化或在化学-机械抛光时产生。特别是在电镀作业中也产生酸性废气，这种带有危害性废空气流也会造成程序装置或工作室中其他物质品的腐蚀，以及使所要处理的产品(特别是半导体制品)污染，一部分的程序装置废空气送到一废空气装置9并由该设备1送出。
该程序装置2的带有危害性物质的废空气的其余部分经由一管路10送到管路5或5’，在该处与经由管路5所流过来的新鲜空气/供应空气混合，并经管路5’重新送到程序装置2。为了将程序装置废空气中的酸性或碱性成份含量减少或中和，故在管路10中至少设有一过滤器11。有一离子交换器，举例而言，利用它在100Pa压力损失的情况下可将5000Nm3/小时的气流以99.5％的分离程序过滤。在这种程序条件，活性碳过滤器或许不很有用，因为即使含浸的碳的容量以及分离程度在约100Pa的工程中实用的压力损失范围中是很受限制的，或者应用的典型空气流5000Nm3/小时太偏高了，且过滤介质不能再生。此外，在上述典型的废空气流的场合，由于在程序机器中使用开放式湿槽液，故也要考虑到空气湿度提高的情形，这点使得碳过滤器(它们可受惠于离子交换器)很困难。举例而言，如果我们要处理到20微克/每立方米的氟(我们要处理到此值或更低浓度，以使相关空气通道并不会有腐蚀发生且不会对健康有害)，则空气流的浓度可小于或等于4毫克/立方米时可用这种回流方式。这样在上述5000立方米/小时的空气流中吸出20克/小时，而具有10公斤过滤物料的典型离子交换过滤器的不工作时间则为12小时。在不中断的操作(24小时)的场合，举例而言，每天二次作再生，该再生作业须能不拆卸过滤器而实施。如果过滤器的负荷较轻，则如有必要，该再生作业时也可将过滤器拆卸。消耗掉的过滤器介质(滤材)可以再生(这还将利用图3、图4说明)。也可作内部再生，其中该过滤器介质不须拆卸。但也可作外部再生，其中过滤器介质从过滤器11拆除。这点可通过将过滤器11与至少另一个过滤器12并联(图3)或先后串联(图4)而实现，而不需将作业中断。
离子交换过滤器11将废空气的酸性或碱性成份过滤，各依其设计而定，该废空气在过滤后以上述方式送到该相同的程序装置2。因此该程序装置那边的废空气于是循环流动。
过滤器11可简单迅速地清洗而不需花特别的功夫。利用该过滤器11净化过的废气很有效地净化，使得它送回到该流到程序装置2的新鲜空气流时，不会有健康、腐蚀或污染的危害。
举例而言，要将过滤器介质再生，可使用苛性纳、盐酸或硫酸。图3所示的情形中，该二个过滤器11、12互相平行且可轮流地切换到一再生循环13中。过滤器11位于该再生循环13中，在该再生循环13中至少有一储存槽14以储存再生介质，该介质经一管路16从储存槽14流到该要再生的过滤器11。介质流经该过滤器11，将过滤介质再生，并经一管路17送回储存槽。有一泵(未图示)用于使再生介质循环流动。在再生阶段时，该程序装置那边的废气供到过滤器11的供应空气用一阀15阻塞住。这样该废空气流于是经该并联的过滤器12通过，在该处以上述方式净化并送到管路10，该净化过的废空气经该管路10进入管路5(图1)中。
如果过滤器11作再生，则将阀15打开，并将通到过滤器12的供应管路19中的阀18关闭。此外，将再生管路16中的一阀20关闭，并将一条到该储存槽14的再生管路22中的一个阀21打开，该程序装置那一边的废空气此时经一管路23从该程序装置2流到该被再生过的过滤器11，在该处被净化并经管路10回到管路5(图1)。
该过滤器12在该废空气的净化循环的同时被再生。该再生介质从储存槽14经管路22送到过滤器12，使该过滤器的介质再生。然后，该再生介质经一管路24流回到储存槽14。
用上述方式，过滤器11、12可轮流地再生，因此在再生时，设备1的作业或该程序装置侧的废空气的净化作业不须中断。
在图4的前后串联的场合，过滤器11、12设计成使各个过滤器11、12可个别地再生，而另一个过滤器则切换到程序循环中，并将该程序装置侧的废空气净化。在图示的实施例中，该过滤器11被再生。再生介质经管路16从储存槽14流入此过滤器，并流过该过滤器，并将其中的过滤介质再生。该再生介质经该管路17流回到储存槽14。在此再生阶段的同时，该程序装置侧的废空气流经过滤器12，在该处以上述方式被过滤，并经管路10送回管路5(图1)。
再生循环可以切换，这样该再生过的过滤器11切换到序循环中，而另一过滤器切换到再生循环中。切换方式一如在图3中所示的实施例，是利用相关的阀(图中未示出)实现，利用这些阀可将过滤器11、12轮流地切换到再生循环与程序循环。因此在再生时，不需将该设备的操作或该程序装置侧的废气的净化作业中断。
如图2所示，该程序装置2的净化过的废气也可送回该工作室3中。在此情形中，该过滤器11经一管路25接到该通往循环空气设备装置7的管路6。沿流动方向在过滤器11后方在管路25中有一传感器26，如有必要，它亦显示过滤的废空气流中存在的有害物质。此过滤过的废空气流送到循环空气装置7前的工作室3的在管路6中流动的废空气去。该循环气流经管路8再进入管路5与5’中，该管路将气流送到工作室3或程序装置2。此外，图3的设备设计与图1的设备相同。
利用上述设备，可用简单廉价的方式使总废空气量大大减少。这样，经由该新鲜空气供应装置(4)所要供应的「供应空气量」也少得多，这样可再节省成本。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种用于除尘室设备中的废空气处理设备，具有至少一个新鲜空气供应装置及至少一个废空气装置，该废空气装置与一工作室如一机械室、仓库室或实验室相连通，在该工作室中设有一程序装置，至少有一供应管路及至少一废空气管路接到该程序装置，其特征在于在该程序装置(2)的废空气管路(10)中至少设有一过滤器(11)(12)，且该废空气管路(10)与该程序装置(2)及/或该工作室(3)的供应空气管路(5)(5′)连通。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于该程序装置(2)的废空气管路(10)开口到该工作室(3)的一废空气管路(11)中。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于该过滤器(11)(12)为一离子交换器。
4.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于该工作室(3)为一仓库室，且该所含的废空气是员工呼出的空气或由化学品容器漏出的空气。
5.如权利要求1或第2所述的设备，其特征在于在该程序容器(2)的废空气管路(10)中至少设有一传感器(26)以检出危害性因子。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于该传感器(26)是沿该废空气管路(10)中流动的程序装置(2)的废空气的流动方向设置在过滤器(11)的后方。
7.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于该过滤器(11)(12)是为可再生的。
8.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于至少有一第二过滤器(12)与该过滤器(11)配合，该第二过滤器(12)与第一过滤器成并联及/或串联。
9.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于该过滤器(11)(12)可切换到一再生循环。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于在再生循环中至少有一储存槽(14)以容纳再生介质。
11.如权利要求8所述的设备，其特征在于该并联的过滤器(11)(12)可轮流切换到再生循环。
12.如权利要求8所述的设备，其特征在于该第二过滤器(12)设计成与第一过滤器(11)相同。
13.如权利要求7所述的设备，其特征在于该再生介质为酸或苛性碱。
14.一种用于在权利要求1所述的设备中进行废空气处理的方法，包括将供应空气送到一工作室及/或至少一个程序装置，其中，将由程序装置跑出的一股含有害物质的废空气流送到该供应空气流，其特征在于该程序装置侧的废气流在送回该供应空气流前，先净化除去有害物质。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于在该程序装置侧的废空气作净化时，将过滤介质再生。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于在该过滤器(11)再生时，将该程序装置(2)的废空气导经至少一第二过滤器(12)通过。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于将一过滤器(11)或(12)再生，而将另一过滤器(12)或(11)用于将程序装置侧的废空气净化。
全文摘要
一种用于除尘室设备中的废空气处理设备，具有至少一个新鲜空气供应装置及至少一个废空气装置，该废空气装置与一工作室如一机械室、仓库室或实验室相连通，在该工作室中设有一程序装置，至少有一供应管路及至少一废空气管路接到该程序装置，其中，在该程序装置(2)的废空气管路(10)中至少设有一过滤器(11)(12)，且该废空气管路(10)与该程序装置(2)及/或该工作室(3)的供应空气管路(5)(5′)连通。
文档编号F24F3/16GK1409062SQ0213203
公开日2003年4月9日 申请日期2002年9月6日 优先权日2001年9月6日
发明者马丁, 修特勒 申请人:M+W桑德设备工程有限公司