风扇滤网单元和无尘室的制作方法

专利名称：风扇滤网单元和无尘室的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无尘室的设备，且特别是涉及一种风扇滤网单元(fan filter unit, FFU)的结构。
背景技术：
无尘室是指一个具有低污染水平的环境，也就是将一个空间范围内空气 中的微尘粒子、化学挥发性气体、^:生物等污染物排除，并将室内的温度、 湿度、洁净度、室内压力、气流速度、气流分布等条件控制在一定范围的密 闭空间。通常，无尘室为半导体厂中主要负责生产的区域，所有半导体元件 的加工均在此进行。由于空气中的浮游粒子、粉尘等污染会对元件的品质、 可靠度及成品率高低有着极大的影响，因此为了要达到要求的基准，必须依 赖许多系统设备相互配合，才能维持无尘室的运作。
目前，风扇滤网单元已大量使用于各类无尘室中，作为无尘室二次循环 及过滤系统的主要设备，同时也是整个无尘室气流处理的终端设备。 一般而 言，风扇滤网单元是配置于无尘室的天花板上，可以持续提供无尘室内下吹 气流，以达到过滤回风的功效。
针对不同制造工艺及洁净等级需求，.无尘室至少可分为层流式(laminar flow)无尘室以及湍流式(turbulent flow)无尘室等。层流式无尘室是在天花板 上全面性配置风扇滤网单元，通过全面压送将粒子带走，以达到洁净的功效。 但是，在无尘室中全面性配置风扇滤网单元往往所费不赀，导致设备成本及 能源需求量的增加。而湍流式无尘室则是在天花板上固定间隔处配置风扇滤 网单元，使各个风扇滤网单元分散于无尘室中，并通过扩散稀释的方式来达 到洁净的效果。虽然湍流式无尘室能够明显地减少风扇滤网单元的需求量， 然而，风扇滤网单元涵盖面积小且循环风量低，会使得气流只有垂直方向， 容易造成短循环并在部分区域发生尘粒滞留的现象。
在一般半导体厂中，若无尘室的洁净度或温度等条件不达标准，会严重 影响制造工艺设备运转及元件成品率。然而，无尘室的设置与维持所需的花
费却是很高的。因此，无尘室中设备的布局设计及气流的控制等都具有其重 要性。

发明内容
本发明提供一种风扇滤网单元，能够产生喷射气流及扩散效应，并增加 循环风量。
本发明提供一种无尘室，可以减少滞留区域，增加整体的洁净等级，并 减少能源的浪费。
本发明提出一种风扇滤网单元，其包括机壳、风扇以及诱导式气流扩散 板。机壳包括进风口与出风口。风扇配置于机壳内部，且配置于进风口与出 风口之间。诱导式气流扩散板配置于机壳的下方。诱导式气流扩散板包括面 板与框架。面板配置于出风口的下方，且面板具有多个呈辐射状扩散排列的 叶片。而框架配置于机壳与面板之间。框架环绕于面板四周，且连接于面板。 框架中具有多个喷射诱导孔。
在本发明的实施例中，风扇滤网单元还包括滤网，配置于机壳内部。滤 网例如配置于风扇与诱导式气流扩散板之间。
在本发明的实施例中，上述的框架与机壳的底部之间的夹角例如是介于
10°至75°之间。
在本发明的实施例中，上述框架与机壳的底部之间的夹角例如是60。。 在本发明的实施例中，上述的叶片例如是斜向配置。 在本发明的实施例中，上述的叶片的内缘例如高于叶片的外缘。 在本发明的实施例中，上述的风扇产生的气流通过诱导式气流扩散板例
如可以产生喷射气流。
在本发明的实施例中，上述的风扇产生的气流通过诱导式气流扩散板例
如可以产生扩f夂效应。
在本发明的实施例中，上述的风扇产生的气流通过诱导式气流扩散板例
如可以i秀导二次气流。
在本发明的实施例中，上述的面板与框架例如是一体成型。 一种无尘室，包括风扇滤网单元以及诱导式气流扩散板。风扇滤网单元
以一种排列方法配置于天花板上。诱导式气流扩散板配置于风扇滤网单元下
方的天花板。诱导式气流扩散板包括框架与面板。框架固定于天花板之下方，
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且框架具有多个喷射诱导孔，可以使通过喷射诱导孔的气流产生喷射气流及 扩散效应。而面板则连接于框架。
在本发明的实施例中，无尘室还包括高架地板，可使风扇滤网单元产生 的气流通过。
在本发明的实施例中，上述的面板与框架例如是一体成型。 在本发明的实施例中，上述的面板例如是具有斜向配置的叶片，且叶片. 例如呈辐射状扩散排列。
在本发明的实施例中，上述的框架与天花板之间的连接角度例如是介于10°至75°之间。
在本发明的实施例中，上述的排列方法例如是使相邻两风扇滤网单元之 间具有一间隔排列。
在本发明的实施例中，上迷的排列方法例如是格状排列。本发明的风扇滤网单元包括诱导式气流扩散板，由于诱导式气流扩散板 的框架中具有喷射诱导孔且相邻两叶片之间亦具有间隙，因此当风扇产生的 气流穿过诱导式气流扩散板时，可以产生喷射气流。也就是说，诱导式气流 扩散板可以让原本是垂直方向的气流，通过气流出口方向及面积的改变，使 得横向出口喷流风速获得提高，使得循环风量能够有效地增加。
另 一方面，本发明的无尘室通过在风扇滤网单元下方的天花板配置诱导 式气流扩散板，能够使风扇滤网单元产生的垂直气流通过诱导式气流扩散 板，而扩大气流涵盖的面积，减少无尘室中的滞留区域。此外，本发明的无 尘室能够提供类层流的流场，更有效地进行污染粒子的移除，取代现有的湍 流式无尘室，而可以全面提高洁净度，降低无尘室中洁净等级不均的问题。
再者，与现有的层流式无尘室相比，本发明的无尘室通过配置较少的风 扇滤网单元，即可产生较多的循环风量。因此，本发明可以有效地降低无尘 室的建置成本与能源消耗量。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并 结合附图，作详细说明如下。


图1是依照本发明实施例的一种风扇滤网单元的剖面示意图。
图2是依照本发明实施例的一种风扇滤网单元的底视示意图。
图3是依照本发明另一实施例的一种无尘室的剖面示意图。
图4是依照本发明另 一实施例的一种诱导式气流扩散板的侧视示意图。
附图标记说明100、 302:风扇滤网单元102:机壳
102a:进风口102b:出风口104风扇
106滤网
108、 304:诱导式气流扩f波丰反110、 304a:框架110a:连4妄轴112、 304b:面4反114喷射诱导孔
116叶片
300无尘室
306高架地板
308天花板
310空调装置
〇夹角
4):连接角度
具体实施例方式
图1是依照本发明实施例的一种风扇滤网单元的剖面示意图。图2是依 照本发明实施例的 一种风扇滤网单元的底视示意图。
请参照图1,风扇滤网单元100包括机壳102、风扇104、滤网106及诱 导式气流扩-散板108。机壳102例如是矩形构成的中空立方体，且机壳102 的顶部与底部之间为贯通。机壳102具有进风口 102a与出风口 102b,进风 口 102a与出风口 102b例如是同轴配置。进风口 102a例如配置于机壳102 的顶部。出风口 102b例如配置于4几壳102的底部。
风扇104配置于机壳102内部，且位于进风口 102a与出风口 102b之间。 风扇104的轴心例如连接至马达(未绘示)，以使风扇104转动产生气流。风 扇104例如与进风口 102a相连接，可以将空气自进风口 102a吸入，再由出 风口 102b排出。
滤网106例如配置于机壳102的内部，且位于风扇104与出风口 102b 之间。滤网106用来将流经机壳102的空气在从出风口 102b排出前，使其 中的污染物质能够被滤除。滤网106例如是高效率粒子空气滤器(high c伍ciency particulate air filter, HEPA)或是超低穿透度空气滤器(ultra low penetration air filter, ULPA)。
诱导式气流扩散板108配置于机壳102的下方，且诱导式气流扩散板108 的尺寸例如与机壳102的尺寸相等。也就是说，诱导式气流扩散板108位于 出风口 102b的下方，使得风扇104产生的气流自出风口 102b排出后会通过 诱导式气流扩散板108,而造成气流能够改变其方向。
请同时参照图1与图2,诱导式气流扩散板108包括面板112以及框架 110。面板112例如配置于出风口 102b的下方。如图2所示，在本实施例中， 面板112例如是矩形板体。面板112具有多个叶片116，且叶片116呈辐射 状扩^:排列。叶片116例如是斜向配置，使得同一叶片116的内缘例如高于 其外缘。因此，在相邻两叶片116之间会具有间隙，可以使风扇104产生的 气流通过面才反112。
另一方面，请继续参照图1与图2,框架IIO配置于机壳102与面板112 之间。框架110与机壳102的底部之间例如具有夹角6 ，其例如介于10。至 75°之间。在本实施例中，框架IIO与机壳102底部之间的夹角6是60° 。 框架110环绕于面板112的周围，并连接于面板112。框架110包括连接轴 110a，且框架110例如通过多个连冲妄轴110a连接至面纟反112的边框。也就 是说，在框架110中，仅有连接轴110a与面板112接触。此外，框架110 与面板112例如是以一体成型的形式相连接。
承上述，相邻连接轴110a之间例如是间隔特定距离而配置，使得相邻 两连接轴110a之间具有孔洞，而构成喷射诱导孔114。因此，框架110中具 有多个喷射诱导孔114,可以使风扇104产生的气流通过。喷射诱导孔114 例如是长形喷射诱导孔。在本实施例中，是以于框架110中配置长形喷射诱 导孔为例来进行说明喷射诱导孔114的配置情形，但并不用以限制本发明。
当然，喷射诱导孔114的配置可以为任何形式，本扭.术领域的普通技术人员
可视其需求进行调整。
特别说明的是，当风扇104经由马达牵引而转动时，会将空气自进风口 102a吸入而产生气流，通过滤网106将空气中的杂质过滤出来后，再经由出 风口 102b^吏气流通过诱导式气流扩散板108，排出风扇滤网单元IOO。由于 框架110中具有喷射诱导孔il4且框架110与机壳102的底部之间具有夹角 0,当气流通过框架110中的喷射诱导孔114时，可以改变气流的方向并提 高气流的横向喷流风速。也就是说，通过改变气流出口的方向及面积，能够 产生喷射气流,且可以更进一步诱导二次气流的发生。同时，当风扇104产 生的气流通过面板112中相邻两P"t片'116之间'的间隙时，通过斜向配置的叶 片116能够使通过的气流发生扩散效应。因此，诱导式气流扩散板108可以 有效地分散气流的垂直风速，而使气流扩散涵盖的面积得以提高。'
图3是依照本发明另一实施例的一种无尘室的剖面示意图。图4是依照 本发明另 一实施例的--种诱导式气流扩散板的侧视示意图。
请参照图3,无尘室300中包括天花板308、高架地板306、风扇滤网单 元302以及诱导式气流扩散板304。无尘室300的屋顶下方例如配置有轻钢 架(未绘示)以构成天花板308的骨材。而高架地板306例如配置于距离无尘 室300地面适当高度的位置。高架地才反306例如具有通气孔(未绘示)，可以 使气流穿过。此外，在高架地板306的下方例如配置有空调装置310。通过 空调装置310抽吸，可以4吏气流在无尘室300中持续地循环。
风扇滤、网单元302则配置于无尘室300的天花^反308上。相邻两风扇滤 网单元302之间例如具有间隔，而不是在天花板308上全面性地铺设风扇滤 网单元302。在本实施例中，风扇滤网单元302例如是以格状排列的方式配 置于无尘室300的天花^反308上。图3仅以两组风扇滤网单元302为例进行 说明，然而，本领碌的普通技术人员，可视其需求对风扇滤网单元302的配 置方式进行调整。 ，
请同时参照图3与图4,诱导式气流扩散板304则配置于风扇滤网单元 3.02下方的天花板308下方。诱导式气流扩散板304例如包括框架304a与面 板304b,框架304a环绕于面板304b周围并连接于面板304b。框架304a例 如具有多个连接轴(未绘示)以连接框架304a与面板304b之间。而相邻两连 接轴之间例如具有间隔以形成中空的孔洞，而在框架304a中构成喷射诱导
孔312。框架304a与面板304b例如是一体成型。
承上述，框架304a例如与天花板308相连接。也就是说，诱导式气流 扩散板304例如是通过框架304a将诱导式气流扩散板304固定于无尘室300 的天花板308下方。如图4的M局部放大图所示，框架304a与天花板308 之间的连接角度屮例如是介于10°至75°之间。在本实施例中，框架304a 与天花板308之间的连接角度cj)为60° 。
请继续参照图4的M局部放大图，框架304a中具有多个喷射诱导孔312, 可以使气流通过。由于喷射诱导孔312具有不同开口方向，可以改变通过喷 射诱导孔312的气流方向及提高气流的横向喷流风速。此外，面板304b例 如是具有斜向配置的叶片(未绘示)，且叶片例如呈辐射状扩散排列，使得相 邻两叶片之间的间隙也可以让气流通过，而使通过的气流发生扩散效应。
如图3所示，在正常运作的无尘室300中，由风扇滤网单元302所排放 出的洁净气流会通过诱导式气流扩散板304。通过框架304a中的喷射诱导孔 312,能够使风扇滤网单元302产生的垂直气流通过气流出口方向及面积的 改变，提高气流的横向喷流风速。此外，气流通过诱导式气流扩^:板304能 够扩大气流所涵盖的面积，并能够-漆导二次气流，以减少无尘室300中的滞 留区域。
之后，在风扇滤网单元302纟是供的气流的下游处，也就是无尘室300的 高架地板306,利用高架地板306的通气孔可以使得气流下吹至回风区，而 在无尘室300中形成一股不断下吹的气流。气流依箭头方向向下穿过高架地 板306后，通过空调装置310抽吸，使气流能够再沿着箭头方向向上回流至 无尘室300的天花板上方。接着，净皮风扇滤网单元302吸入并将杂质过滤之 后，又再度排放至无尘室300之内。如此，无尘室300内的空气会经过反复 地循环以及过滤清净，使得无尘室300内空气中挟带的污染物质与杂质会越 来越少，而达到某个限定数值之下。
综上所述，本发明的风扇滤网单元因包括诱导式气流扩散板，通过框架 中的喷射诱导孔以及斜向配置的叶片之间的间隙，能够使风扇产生的气流通 过诱导式气流扩散板后改变气流方向及速度。当气流通过框架中的喷射诱导 孔时，可以提高气流的横向喷流风速，也就是会有喷射气流的产生，并进一 步诱导二次气流。此外，斜向配置的叶片之间的间隙能够使通过的气流发生 扩散效应。因此，诱导式气流扩散板可以有效地分散气流的垂直风速，产生
较多的循环风量，而使气流扩散涵盖的面积得以提高。
再者，本发明的无尘室在天花板下方配置诱导式气流扩散板，使风扇滤 网单元流出的垂直气流能够通过诱导式气流扩散板将气流涵盖面积扩大，减 少无尘室中的滞留区域，提高全面的洁净度。此外，本发明的无尘室提供具 有较佳有效洁净面积的类层流的流场，亦即可以以更有效的气流状态来稀释 并移除杂质、尘粒，可明显减少气流短循环的发生，降低能源消耗量，并改 善无尘室洁净等级不均匀的问题。
另一方面，本发明的无尘室利用较少的风扇滤网单元，即可产生较多的 循环风量，因此可以有效地改善无尘室的耗能问题。此外，由于无尘室的循 环风量及气流涵盖面积的增加，可以使无尘室内的温度控制与洁净度更均 匀，进而能够提高机器运转的品质以及产品的成品率。
虽然本发明已以优选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任 何所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可 作些许的更动与修改，因此本发明的保护范围以所附权利要求所界定者为 准。
权利要求
1.一种风扇滤网单元，包括机壳，该机壳包括进风口与出风口；风扇，配置于该机壳内部，且配置于该进风口与该出风口之间；以及诱导式气流扩散板，配置于该机壳的下方，包括面板，配置于该出风口的下方，该面板具有多个叶片，所述叶片呈辐射状扩散排列；以及框架，配置于该机壳与该面板之间，该框架环绕该面板四周且连接该面板，该框架中具有多个喷射诱导孔。
2. 如权利要求1所述的风扇滤网单元，还包括滤网，配置于该机壳内部， 且配置于该风扇与该诱导式气流扩散板之间。
3. 如权利要求2所述的风扇滤网单元，其中该框架与该机壳的底部之间 的夹角介于10°至75°之间。
4. 如权利要求3所述的风扇滤网单元，其中该框架与该机壳的底部之间 的夹角为60° 。
5. 如权利要求1所述的风扇滤网单元，其中所述叶片为斜向配置。
6. 如权利要求5所述的风扇滤网单元，其中所述叶片的内缘高于外缘。
7. 如权利要求1所述的风扇滤网单元，其中该风扇产生的气流通过该诱 导式气流扩散板可以产生喷射气流。
8. 如权利要求1所述的风扇滤网单元，其中该风扇产生的气流通过该诱 导式气流扩散板可以产生扩散效应。
9. 如权利要求1所述的风扇滤网单元，其中该风扇产生的气流通过该诱 导式气流扩散板可以诱导二次气流。
10. 如权利要求1所述的风扇滤网单元，其中该面板与该框架为一体成型。
11. 一种无尘室，包括风扇滤网单元，以排列方法配置于天花板上；以及 诱导式气流扩散板，配置于该风扇滤网单元下方的该天花板，包括框架，该框架固定于该天花板下方，该框架具有多个喷射诱导孔， 可以使通过所述喷射诱导孔的气流产生喷射气流及扩散效应；以及 面板，连接于该框架。
12. 如权利要求11所述的无尘室，其中还包括高架地板，该高架地板可 使该风扇滤网单元产生的气流通过。
13. 如权利要求11所述的风扇滤网单元，其中该面板与该框架为一体成型。
14. 如权利要求11所述的无尘室，其中该面板具有斜向配置的多个叶 片，所述叶片呈辐射状扩散排列。
15. 如权利要求11所述的无尘室，其中该框架与该天花板之间的连接角 度介于10°至75°之间。
16. 如权利要求15所述的无尘室，其中该框架与该天花板之间的连接角 度为60° 。
17. 如权利要求11所述的无尘室，其中该排列方法包括使相邻两该风扇 滤网单元之间具有一间隔排列。
18. 如权利要求17所述的无尘室，其中该排列方法包括格状排列。
全文摘要
一种风扇滤网单元，其包括机壳、风扇以及诱导式气流扩散板。机壳包括进风口与出风口。风扇配置于机壳内部，且配置于进风口与出风口之间。诱导式气流扩散板配置于机壳的下方。诱导式气流扩散板包括面板与框架。面板配置于出风口的下方，且面板具有多个呈辐射状扩散排列的叶片。而框架配置于机壳与面板之间。框架环绕于面板四周，且连接面板。框架中具有多个喷射诱导孔。
文档编号F04D29/70GK101368579SQ20071014115
公开日2009年2月18日 申请日期2007年8月13日 优先权日2007年8月13日
发明者何照铭, 黄朝阳 申请人:力晶半导体股份有限公司