滤网支架、滤网结构及其使用方法与流程

1.本发明是关于滤网支架、滤网结构及其使用方法。


背景技术：

2.在例如半导体制造业的工业制造领域中，为了进一步提升产品合格率，无尘室被广泛使用以在洁净、无污染的隔离环境中进行产品的生产制造。
3.欲达成无尘室的环境要求，一般会在无尘室的进气口架设风机及过滤设备，使气流经由风机驱动通过过滤设备的滤网再进入无尘室，以此过滤粉尘及各种有机、无机污染物。
4.在污染物当中，气态分子污染物不像粉尘具有固定形状，无法利用控制滤网孔隙大小滤除，因此常见使用活性碳材料加以去除。其中，现有滤网结构是设置内外两层由例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile butadiene styrene，abs)等高分子或不锈钢等金属制成的筒状网栅，然后在其间填充活性碳滤材。然而，实际使用时会发现，现有滤网结构的各点面风速落差甚大，将导致压损极度不均匀，而使结构中的活性碳等滤材无法均匀耗用，使用效率有待提升。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种滤网支架，可增加表面积、降低压损、提升滤材使用效率、提升滤材吸附效果。
6.本发明的另一目的在于提供一种滤网结构，具有较大的表面积、较低的压损、较佳的滤材使用效率、以及较好的滤材吸附效果。
7.本发明的另一目的在于提供一种滤网结构使用方法，可降低压损、提升滤材使用效率、提升滤材吸附效果。
8.本发明的滤网支架包含第一网栅以及第二网栅。第一网栅相对于第一轴向围成筒状。第二网栅相对于第一轴向环设于第一网栅外，包含多个相对于第一网栅为外凸，且沿平行于第一轴向的方向延伸设置的条状结构，每一条状结构相对于第一网栅的一侧，沿平行于第一轴向的方向延伸形成凹槽，条状结构沿垂直于第一轴向的虚拟截面上具有类u形截面，类u形截面朝向第一网栅的开口部位的宽度大于类u形截面的底部部位的宽度。
9.在本发明的实施例中，多个条状结构以长边两两相连。
10.在本发明的实施例中，第一网栅相对于第一轴向围成筒状。第二网栅相对于第一轴向环设于第一网栅外，包含多个沿平行于第一轴向的方向延伸设置的条状结构，每一条状结构具有依序以长边相连并共同形成凹槽的第一支架片、第二支架片、及第三支架片，且每一条状结构的凹槽面向第一网栅，条状结构沿垂直于第一轴向的虚拟截面上具有类u形截面，类u形截面朝向第一网栅的开口部位的宽度大于类u形截面的底部部位的宽度。
11.在本发明的实施例中，多个条状结构其中之一的第三支架片与多个条状结构的另一个的第一支架片相连接，使多个条状结构相对于第一轴向环设于第一网栅外。
12.在本发明的实施例中，类u形截面的两侧边的延伸线间具有介于45
°
～60
°
的夹角。
13.在本发明的实施例中，类u形截面的两侧边的延伸线间具有介于50
°
～55
°
的夹角。
14.在本发明的实施例中，条状结构的数目为8个。
15.在本发明的实施例中，第二网栅在垂直于第一轴向的虚拟截面的最大宽度与类u形截面的底部部位的宽度的比值介于5～15之间。
16.在本发明的实施例中，第二网栅在垂直于第一轴向的虚拟截面的最大宽度与类u形截面的底部部位的宽度的比值介于9～10之间。
17.在本发明的实施例中，围成筒状的第一网栅的两端分别形成第一开口及第二开口，滤网支架进一步包含固定装置以及封闭装置。固定装置具有通口，设置于第一开口的外侧，分别连接于第一网栅及第二网栅之一端，且使第一开口与通口连通。封闭装置，设置于第二开口的外侧，分别连接于第一网栅及第二网栅的另一端，且使第二开口由封闭装置封闭。
18.本发明的滤网结构包含前述滤网支架以及设置于第一网栅及第二网栅之间的滤材。
19.本发明的滤网结构使用方法，是在滤网结构外侧提供吸力，将被过滤气体由第一开口抽进入滤网结构，依序通过第一网栅、滤材、及第二网栅，离开滤网结构。
附图说明
20.图1a及1b是本发明滤网支架的实施例示意图。
21.图2a至2c是本发明滤网支架的实施例分解示意图。
22.图3a是本发明滤网支架沿垂直于第一轴向的虚拟截面的实施例截面示意图，图3b是沿垂直于第一轴向的虚拟截面的另一实施例截面示意图。
23.图4a是本发明滤网结构沿垂直于第一轴向的虚拟截面的实施例截面示意图。
24.图4b是本发明滤网结构的实施例示意图。
25.图5是本发明滤网结构沿垂直于第一轴向的虚拟截面的不同实施例截面示意图。
26.图6a是本发明中被过滤气体被推送进入滤网结构的实施例示意图。
27.图6b是本发明中被过滤气体被抽吸进入滤网结构的实施例示意图。
28.主要元件符号说明：
29.100...第一网栅
30.100a...端
31.100b...端
32.101...第一开口
33.102...第二开口
34.200...第二网栅
35.200a...端
36.200b...端
37.201...凹槽
38.202...凹谷
39.210...条状结构
40.211...第一支架片
41.212...第二支架片
42.213...第三支架片
43.240...类u形截面
44.300...固定装置
45.301...通口
46.400...封闭装置
47.500...滤材
48.510...滤布
49.600...被过滤气体
50.610...隔间物
51.620...风机
52.710...第一轴向
53.800...滤网支架
54.900...滤网结构
55.d800...距离
56.w200...宽度
57.w241...宽度
58.w242...宽度
59.θ...夹角
具体实施方式
60.如图1a及1b所示的实施例，本发明的滤网支架800包含第一网栅100以及第二网栅200。其中，滤网支架800可用于承载滤材以形成滤网结构。更具体而言，第一网栅100以及第二网栅200间具有容置空间供填充滤材。第一网栅100以及第二网栅200主要是作为支架，提供承载滤材所需的机械强度。有关滤网结构将进一步说明于后。
61.如图2a至2c所示的实施例，第一网栅100相对于第一轴向710围成筒状。进一步而言，第一网栅100为圆筒，亦即在沿垂直于第一轴向的虚拟截面上具有圆形截面，且筒体沿第一轴向710延伸。根据设计、制造或使用等需求，第一网栅100可由形成为一件或由多个部件拼接而成，并可使用金属、合金、高分子或其他具有能够提供承载滤材所需的机械强度的材质制成。
62.第二网栅200相对于第一轴向710环设于第一网栅100外，包含多个相对于第一网栅100为外凸，且沿平行于第一轴向710的方向延伸设置的条状结构210。换言之，两个相邻的条状结构210间夹有凹谷202。进一步而言，第二网栅200为多边形直筒，亦即在沿垂直于第一轴向的虚拟截面上具有多边形截面，且筒体沿第一轴向710延伸。根据设计、制造或使用等需求，第二网栅200可由形成为一件或由多个部件拼接而成，并可使用金属、合金、高分子或其他具有能够提供承载滤材所需的机械强度的材质制成。
63.如图2a至2c所示的实施例，每一条状结构210相对于第一网栅100的一侧，沿平行于第一轴向710的方向延伸形成凹槽201。条状结构210以长边两两相连。以不同角度观之，
每一条状结构210具有依序以长边相连并共同形成凹槽201的第一支架片211、第二支架片212、及第三支架片213，且每一条状结构210的凹槽201面向第一网栅100。其中之一的条状结构210的第三支架片213与相邻的另一个条状结构210的第一支架片211相连接，使多个条状结构210相对于第一轴向710环设于第一网栅100外。
64.如图3a所示的实施例，条状结构210沿垂直于第一轴向710的虚拟截面上具有类u形截面240，类u形截面240朝向第一网栅100的开口部位的宽度w241大于类u形截面240的底部部位的宽度w242。以不同角度观之，在沿垂直于第一轴向710的虚拟截面上，每一条状结构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与第三支架片213的连线构成梯形。环设于第一网栅100外的多个条状结构210在沿垂直于第一轴向710的虚拟截面上共同形成齿轮轮廓。
65.类u形截面240的两侧边的延伸线间具有夹角θ。优选地，夹角θ介于45
°
～60
°
，更优选地，具有介于50
°
～55
°
的夹角。条状结构210的数目可根据设计、制造或使用等需求调整。第二网栅200在垂直于第一轴向710的虚拟截面的最大宽度w200与类u形截面的底部部位的宽度w242的比值介于5～15之间，更优选地，介于9～10之间。
66.如图3a所示的实施例，第一网栅100与第二网栅200不直接接触，亦即在沿垂直于第一轴向710的虚拟截面上两者间的最近距离为d800。因此，可增加第一网栅100与第二网栅200间的容置空间，提高滤材填充量。然而在不同实施例中，基于例如提高机械强度的原因，第一网栅100与第二网栅200两者可相接触，甚至连接固定。换言之，在第一网栅100与第二网栅200两者相接触的情况下，条状结构210内凹槽201的空间即为第一网栅100与第二网栅200间的容置空间。
67.如图2b所示的实施例，围成筒状的第一网栅100的两端分别形成第一开口101及第二开口102，滤网支架800进一步包含固定装置300以及封闭装置400。固定装置300具有通口301，设置于第一开口101的外侧，分别连接于第一网栅100的一端100a及第二网栅200的一端200a，且使第一开口101与通口301连通。封闭装置400设置于第二开口的外侧，分别连接于第一网栅100的另一端100b及第二网栅200的另一端200b，且使第二开口102由封闭装置400封闭。更具体而言，在一实施例中，固定装置300及封闭装置400朝向第一网栅100的一面分别设置有与第一网栅100及第二网栅200的端面形状对应的卡合槽，供分别与第一网栅100及第二网栅200卡合。
68.如图4a及4b所示的实施例，本发明的滤网结构900包含滤网支架800以及设置于第一网栅100及第二网栅200之间的滤材500。为了将滤材500限制于第一网栅100以及第二网栅200间的容置空间，第一网栅100以及第二网栅200的相对侧可进一步设置孔隙大小比滤材500的粒径更小的滤布510。然而，如图5所示，在不同实施例中，也可直接使第一网栅100以及第二网栅200本身具有比滤材的粒径更小的孔隙而省略滤布的设置。
69.以下针对本发明滤网结构进行测试。其中，各测试组别的特征如下表1所示。
70.表1
[0071][0072]
进行测试时，被过滤气体可以被以推送或抽吸方式进入滤网结构。更具体而言，如图6a所示的实施例为推送方式，在此方式中滤网结构固定于隔间物610的通风口上，在隔间物610的通风口相对于滤网结构900的另一侧使用例如风机620等装置提供推力，将被过滤气体600通过隔间物610的通风口由第一开口101推进入滤网结构900，依序通过第一网栅100、滤材500、及第二网栅200，离开滤网结构900。如图6b所示的实施例为抽吸方式，在此方式中滤网结构固定于隔间物610的通风口上，在滤网结构900外侧使用例如风机620等装置提供吸力，将被过滤气体600通过隔间物610的通风口由第一开口101抽进入滤网结构900，依序通过第一网栅100、滤材500、及第二网栅200，离开滤网结构900。其中，现有滤网结构的内网栅与本发明滤网结构的第一网栅均为一端具有开口而另一端封闭。进行测试时，现有的滤网结构的安装方式比照本发明滤网结构的安装方式。
[0073]
压损测试
[0074]
使用推送方式，将空气以面风速2.5m/s推进入各组滤网结构，量测滤网结构入口以及滤网结构相对于入口的另一端的外侧的压力并相减即得压损。测试结果如下表2
[0075]
表2
[0076] 压损现有技术(内圆外圆)135pa实施例1(内圆外梯)76pa实施例2(内星外圆)126pa
[0077]
由表2可以看出，与现有的滤网结构相比，如实施例1及2所示本发明的滤网结构可有效降低压损。
[0078]
点面风速测试
[0079]
使用推送或抽吸方式，将空气以面风速2.5m/s推进入各组滤网结构，量测第二网栅于滤网结构入口的外侧(进风侧)、第二网栅的中央的外侧(中央侧)、以及第二网栅相对于入口的另一端的外侧(底端侧)的面风速。测试结果如下表3
[0080]
表3
[0081] 进风侧中央侧底端侧现有技术，推送(内圆外圆)0.1m/s0.3m/s0.5m/s现有技术，抽吸(内圆外圆)0.1m/s0.3m/s0.5m/s实施例1，推送(内圆外梯)0.1m/s0.17m/s0.24m/s实施例1，抽吸(内圆外梯)0.5m/s0.5m/s0.6m/s
[0082]
由表3可以看出，与现有的滤网结构相比，如实施例1所示本发明的滤网结构于第二网栅外侧的各点的面风速差异较小。换言之，被过滤气体通过距离入风口不同远近的滤材的流量差异较小，故可使距离入风口不同远近的滤材较均匀地被利用，提升整体滤材的使用效率，提升滤材吸附效果。
[0083]
另一方面，由表3可以看出，实施例1所示本发明的滤网结构于使用抽吸方式的情况下，面风速差异更小。换言之，本发明的滤网结构以抽吸方式使用具有更佳的效果。
[0084]
虽然前述的描述及附图已揭示本发明的较佳实施例，必须了解到各种增添、许多修改和取代可能使用于本发明较佳实施例，而不会脱离如所附权利要求范围所界定的本发明原理的精神及范围。本领域技术人员将可体会，本发明可使用于许多形式、结构、布置、比例、材料、元件和组件的修改。因此，本文于此所揭示的实施例应被视为用以说明本发明，而非用以限制本发明。本发明的范围应由后附权利要求范围所界定，并涵盖其合法均等物，并不限于先前的描述。