洁净空间送风末端的气流分布装置

摘要

一种洁净空间送风末端的气流分布装置,特征是,高效过滤器按气流方向设在末端的静压箱之前的专门装置内,在送风管道末端设置静压箱及阻漏层。阻漏层为简易边框张紧固定阻漏材料层,阻力在40—50Pa,过滤效率在亚高效范围内。优点是:设置阻漏层,突破了高效过滤器必须布置在末端的传统模式;简化洁净室设计安装;防止万一产生的漏泄所带来的损失;使室内含尘浓度再次降低,把洁净区面积扩大1倍以上。适用于各种洁净空间送风末端。

说明书

本发明属于从气体中分离弥散粒子的过滤装置和方法，特别涉及一种在洁净空间送风末端设置的过滤、阻漏、气流分布装置。

目前，洁净空间对空气洁净度的要求很高，一些超净空间(如光刻、制版)要求空气洁净度达到10级，即含尘浓度≤0.35粒/升，同时要求气流分布均匀。解决洁净空间控制污染的有效方法，至今仍主要是30余年前发明的在送风管道末端设置高效过滤器，把住洁净气流送入室内的最后一道关。这与把过滤器设在远离房间的空调箱中的一般空调的做法明显不同，是到目前为止空气净化系统的主要特征之一，见图1。在洁净室维护结构顶部连接来自空调净化系统的管道，在静压箱末端框架处设置高效过滤器，高效过滤器下方为工作台。高效过滤器由边框、滤纸滤芯构成，在边框和框架之间设有密封条。较脏空气经过高效过滤器过滤，才能进入下面的洁净空间，由于高效过滤器有较大阻力，迫使气流从送风管口的小截面上较均匀分布到送风口的大截面上去，而过滤器边框处则靠密封条加以密封堵漏。但是，这种集过滤、气流分布和密封防漏于一体的装置，在万一发生末端泄漏时，其后再无保障体系，特别是处于工艺关键部位处的单向流气流，由于气流从高效过滤器出来后，以单一方向向前流动，不和周围气流混掺，将直接把污染从漏点下毫无稀释地带至工作台面，产生无可挽回的后果。过滤器边框处尚可通过加强密封以堵漏。而过滤器在制作、运输、安装过程中，在柔弱的玻璃纤维滤纸上，不可避免地受到擦伤、碰撞而产生肉眼难以发现的微孔和缝隙，这就不是仅仅依靠边上加强密封条、用胶堵塞所能解决问题的，这种渗漏就不可避免了。所以当初发明把高效过滤器安在送风末端，固然主要起到了把住最后一道关的作用，从而产生了有别于一般空调系统的新一代空气净化系统，但由于不能有效防止万一出现的渗漏，因此要想在这个基础上进一步提高洁净空间的洁净度就不容易了。

本发明的目的在于，改变高效过滤器布置在送风管道末端的传统模式，将高效过滤器与一种称为阻漏层的新装置结合起来，将集于末端高效过滤器一身的空气过滤、密封防漏与分布气流均匀三个作用解耦，分别逐个解决，这样既克服现有技术的不足，又扩大洁净效果，使之成为一种洁净空间送风末端的新型气流分布装置，形成性能更加完备的新型空气净化系统，满足洁净空间对空气净化的高度要求。

本发明的技术方案是如下实现的，一种洁净空间送风末端的气流分布装置，包括送风管道、高效过滤器，其高效过滤器按气流方向设置在末端的静压箱之前的专门装置内，在送风管道末端设置静压箱、阻漏层；

高效过滤器专门装置呈箱体，内设混风器；静压箱进风口设有气流均布器或混风板、双面进风口、出风整流板，以均压、混风、稀释，降低浓度，形成单向流；阻漏层的结构构造为简易边框张紧固定柔性阻漏材料层或刚性阻漏材料层，阻漏层的阻力在40-50Pa，太小将不足以迫使气流均匀从全部截面上通过；太大则易使气流不走有过滤作用的阻漏层，而走阻力小的边框缝隙穿过，加大边框的二次漏泄量，要想减少此漏泄量，就不能不加专门密封，就像高效过滤器边框一样，这样就失去了实用意义。阻漏层具有一定的过滤效率，并且必须在亚高效范围内，即对于≥0.5μm微粒效率达95％-99％，高了，阻漏效果并不再明显增加，反而增加了费用，这与用两道高效过滤器无异，没有实用意义；低了，阻漏效果明显下降，失去阻漏的目的。阻漏层有折绕式、折叠式、管式、或平板式、袋式；如为了美化和保护，也可再以孔板或筛网为装饰层。

本发明的工作原理和使用方法是，将原在末端的高效过滤器适当前移，而在末端设置具有亚高效水平的阻漏层，将集于高效过滤器一身的空气过滤、密封防漏与分布气流均匀三个作用解耦，通过以下4个不同机理的阻漏作用获得更洁净的气流：①通过稀释阻漏即高效过滤器专门装置内混风器和静压箱及其入口整流、碰撞、扩散作用，使漏泄气流通过射流混掺和紊乱，达到稀释目的；②通过过滤阻漏即阻漏层的亚高效过滤作用，进一步把稀释后的漏泄气流浓度降低，达到再次过滤目的；③通过降压阻漏即漏泄气流漏至静压箱时，经过缝隙和突然扩大，压力降低很大，再通过阻漏层时，压差就很小，这样即使阻漏层边框不加密封，第二次漏泄量也极小，从而达到降压阻漏的目的；④通过阻隔阻漏即漏泄气流漏出高效过滤器并不能直奔工作面，还要受到阻漏层的阻隔，其中过滤作用已如上述，而边框即使只有硬性接触，对漏气仍有阻力，仍有阻隔作用，减少第二次漏泄量，达到阻隔阻漏目的。

本发明的优点是：本发明首次运用阻漏层理论和装置，顺利地实现了集于高效过滤器一身的过滤、防漏和气流分布三作用的解耦，从而突破了高效过滤器必须布置在末端的传统模式，从本质上改变了末端密封、堵漏的性质，扩大了单向流洁净空间的活塞流分布的满布比(阻漏层处洁净气流通过的截面积和阻漏层所在截面全部面积之比)。在有漏泄情况下漏泄缺陷将把污染水平提高到正常水平的457倍左右，对于无稀释功能、洁净水平又极高的单向流洁净空间，这一污染气流更是巨大的隐患，采用阻漏层可将上述污染水平降低到1％，使室内含尘浓度降低50-70％。这就等于把局部的漏泄变为整体上的不漏。本发明因为使风口下安了面积大1-2倍的阻漏层，从而扩大了工作区的洁净范围1-2倍，而洁净度不变，并使笼罩工作区的主流区与其周边区的污染程度之比，降到50-10％。不论是高效过滤器安装好之后的检漏检查，或者是更换高效过滤器，都要从室内动手，还要停止工作，并带来污染，这也是过去系统的缺点，而本发明把这一切都放到了顶棚上面，只针对一个过滤器数量少得多、体积小得多、操作方便的过滤器专门装置，因而避免了上述缺点。由于方便，工作质量也将得到提高。因此，本发明有明显的经济效果，不仅能扩大有效工作区，而且可使单向流空间省掉昂贵的吊顶，并可降低建筑层高；减少高效过滤器用量，简化其安装，减少检漏及堵漏费用；本发明具有明显的模数化、装配化特点，可以较快转化为产品。适用于各种洁净空间的送风末端。

以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的描述：

图1是目前洁净空间送风末端装置的示意图

图2是本发明的洁净空间送风末端的气流分布装置的构造示意图

由图1可见，目前在洁净室维护结构1顶部连接来自空调净化系统的管道2，在静压箱3末端框架17处设置高效过滤器7，高效过滤器下方为工作台16。高效过滤器由边框5、滤纸滤芯4构成，在边框和框架之间设有密封条6，在高效过滤器下面设装饰层13。在室内形成均布单向气流14，洁净室下部设回风系统15。这种在送风管道末端设置高效过滤器的净化系统，存在漏泄有：框架与静压箱之间的漏泄8，滤纸与过滤器边框间的漏泄9，滤纸上孔洞的漏泄10，密封条处的漏泄11，框架本身的漏泄12。

由图2可见，本发明的洁净空间送风末端的气流分布装置，包括送风管道、高效过滤器，其高效过滤器21按气流方向设置在末端的静压箱之前的专门装置22内，高效过滤器专门装置内设有混风器30，在送风管道末端设置静压箱23和阻漏层24。静压箱进风口设有气流均布器25，出风设装饰层26，静压箱可以是单进风，或双进风，上进风或侧进风(如点划线所示)。阻漏层为简易边框张紧固定柔性阻漏材料层或刚性阻漏材料层，阻漏层的阻力在40-50Pa，过滤效率在亚高效范围内，即对于≥0.5μm微粒效率达95％-99％，较脏空气经过高效过滤器后的泄漏污染气流27，经过静压箱成为混合稀释后的污染28，再经过阻漏层，成为洁净气流29。