超淨空間的高精度溫控室及溫控方法與流程

2023-10-24 01:59:02

發明屬於建築設計領域，具體涉及一種超淨空間的高精度溫控室及溫控方法。

背景技術：

隨著精密設備的生產及國外進口設備的應用日益普遍，對使用環境提出了更高的要求。如果環境溫度波動超出使用要求，則會帶來設備無法正常啟動或生產產品的不合要求。為了讓使用方在重金購買高精密設備後能正常運作帶來效益，那麼確保設備的使用環境溫度則顯得尤為重要了。

技術實現要素：

本發明內容旨在解決高精度要求的實驗室內，提供了一種超淨空間的高精度溫控室及溫控方法，其溫度控制在±0.01℃的使用要求。且該實驗區內不能有任何送排風管道，以免對氣流造成擾動。

為了實現上述任務，本發明採用以下技術措施：

一種超淨空間的高精度溫控室，包括相互間隔設置的小型實驗室、核心實驗室和精密加工區；所述的小型實驗室的四周設置有第一迴風夾道；所述的核心實驗室採用多級嵌套結構，核心實驗室的外周設置有核心區迴廊，核心區迴廊一側設置超精區走廊，另一側設置第二迴風夾道；核心實驗室設置有兩面能夠形成自然對流的通風板牆；所述的精密加工區側壁設置有送迴風夾道；第二迴風夾道內的迴風管道與核心區迴廊連通；超精區走廊與核心區迴廊分別採用精度為±0.5℃和±0.2℃的空調系統。

所述的小型實驗室的頂部通過單軌吊車軌梁設置有3T單軌吊車。

所述的小型實驗室的底部的兩層防水間通過幹砂填充。

所述的通風板牆由方鋼骨架和雙面彩鋼板玻璃絲棉組成，雙面彩鋼板玻璃絲棉設置有觀察窗和多個可拆卸的微穿孔板。

所述的微穿孔板每隔1.5米設置一個。

所述的微穿孔板為鍍鋅板，開孔率為3％。

所述的微穿孔板設置有把手。

一種基於所述的超淨空間的高精度溫控室的溫控方法，包括以下步驟：

首先把超精區走廊的溫度控制在20±0.5℃；再將超精區走廊內的核心區迴廊的溫度控制在20±0.2℃；最後把核心實驗室嵌套於核心區迴廊內，通過核心實驗室的兩面通風板牆，形成自然對流，達到最終穩定均勻的溫度場，使得核心實驗室的溫度維持在20±0.01℃。

當核心實驗室內有餘熱散出時，核心區迴廊內氣流通過通風板牆與核心實驗室內進行熱交換，使內部溫度場始終保持恆定；

當核心實驗室溫度場均勻後或內部氣流擾動過大時，可拆卸一處或多處微穿孔板，用實心平板替換填實。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

本發明在高精度要求的實驗室內分區設計，該實驗區內不能有任何送排風管道，以免對氣流造成擾動。尤其是對核心實驗區的溫度控制採用逐級遞進，減小溫度波動範圍的控制方式。即採用多級嵌套，逐級提高溫度精度控制的措施。核心區內無任何送排風措施，此實驗室在實驗時是不進人狀態，依靠核心區與迴廊分隔的兩面特殊通風板牆進行自然對流，進而最終達到穩定的高精度溫度場。首先把超精區走廊的溫度控制在20±0.5℃；之後核心區迴廊設置於超精區走廊內，溫度控制在20±0.2℃；最後把核心實驗室嵌套於核心區迴廊內，通過核心實驗室兩面特製通風板牆，經自然對流，達到最終穩定均勻的溫度場，室溫精度維持在20±0.01℃，滿足精密儀器對溫度的嚴格要求。

進一步，通風板牆上的微穿孔板為可拆卸型，當室內溫度場均勻後或核心區內氣流擾動過大，可拆卸一處或多處微穿孔板，用實心平板替換填實。

本發明的溫控方法，通過設置的件套結構，進行逐層溫度控制，最終在通過核心實驗室兩面特製通風板牆，經自然對流，達到最終穩定均勻的溫度場。整個控制過程只需要空調系統設置溫度，其他均為溫控結構自動進行調節，控制過程簡單，控制溫度準確。

【附圖說明】

圖1為超淨空間的高精度溫控室示意圖；

圖2為核心實驗室結構示意圖；

圖3為通風板牆結構示意圖；

其中，1、空調管廊；2、小型實驗室；3、迴風夾道；4、兩層防水間；5、單軌吊車軌梁；6、3T單軌吊車；7、超精區走廊；8、核心區迴廊；9、核心實驗室；10、迴風夾道；11、送迴風夾道；12、精密加工區；13、通風板牆；14、觀察窗；15、微穿孔板(鍍鋅板，開孔率3％)；16、方鋼骨架；17、雙面彩鋼板玻璃絲棉(100mm厚)；18、吊頂。

【具體實施方式】

下面結合附圖對本發明作詳細描述：

如圖1和圖2所示，一種超淨空間的高精度溫控室，包括相互間隔設置的小型實驗室2、核心實驗室9和精密加工區12；所述的小型實驗室2的四周設置有第一迴風夾道3；所述的核心實驗室9採用多級嵌套結構，核心實驗室9的外周設置有核心區迴廊8，核心區迴廊8一側設置超精區走廊7，另一側設置第二迴風夾道10；核心實驗室9設置有兩面能夠形成自然對流的通風板牆13；所述的精密加工區12側壁設置有送迴風夾道11；第二迴風夾道10內的迴風管道與核心區迴廊8連通；超精區走廊7與核心區迴廊8分別採用精度為±0.5℃和±0.2℃的空調系統。

其中，小型實驗室2的頂部通過單軌吊車軌梁5設置有3T單軌吊車6。小型實驗室2的底部的兩層防水間通過幹砂填充。

如圖3所示，通風板牆13由方鋼骨架16和雙面彩鋼板玻璃絲棉17組成，雙面彩鋼板玻璃絲棉17設置有觀察窗14和多個可拆卸的微穿孔板15。微穿孔板15每隔1.5米設置一個。微穿孔板15為鍍鋅板，開孔率為3％。微穿孔板15設置有把手。

本發明還提供一種基於超淨空間的高精度溫控室的溫控方法，包括以下步驟：

首先把超精區走廊7的溫度控制在20±0.5℃；再將超精區走廊7內的核心區迴廊8的溫度控制在20±0.2℃；最後把核心實驗室9嵌套於核心區迴廊8內，通過核心實驗室9的兩面通風板牆13，形成自然對流，達到最終穩定均勻的溫度場，使得核心實驗室9的溫度維持在20±0.01℃。

當核心實驗室9內有餘熱散出時，核心區迴廊8內氣流通過通風板牆13與核心實驗室9內進行熱交換，使內部溫度場始終保持恆定；

當核心實驗室9溫度場均勻後或內部氣流擾動過大時，可拆卸一處或多處微穿孔板15，用實心平板替換填實。

本發明的原理為：對核心實驗區的溫度控制採用逐級遞進，減小溫度波動範圍的控制方式。即採用多級嵌套，逐級提高溫度精度控制的措施。首先把超精區走廊的溫度控制在20±0.5℃；之後核心區迴廊設置於超精區走廊內，溫度控制在20±0.2℃；最後把核心實驗室嵌套於核心區迴廊內，通過核心實驗室兩面特製通風板牆，經自然對流，達到最終穩定均勻的溫度場，室溫精度維持在20±0.01℃。

在核心區迴廊溫度精度控制在20±0.2℃情況下，核心區內無任何送排風措施，此實驗室在實驗時是不進人狀態，依靠核心區與迴廊分隔的兩面特殊通風板牆進行自然對流，進而最終達到穩定的高精度溫度場。

兩側通風板牆採用100mm厚的雙面彩鋼板玻璃絲綿，橫向按1.5米跨距進行分隔，縱向在距地2.5米處進行劃分，使用方鋼骨架連接。在通風板牆上部，每隔1.5米設置一300x300的微穿孔板(採用鍍鋅板)，開孔率3％，當實驗室內有餘熱散出時，迴廊內氣流通過微孔與核心區內進行熱交換，使內部溫度場始終保持恆定。

通風板牆上的300x300的微穿鍍鋅孔板屬於可拆卸型，在其上預留把手，當室內溫度場均勻後或核心區內氣流擾動過大，可拆卸一處或多處微穿孔板，用實心平板替換填實。

以上，僅為本發明的較佳實施例，並非僅限於本發明的實施範圍，凡依本發明專利範圍的內容所做的等效變化和修飾，都應為本發明的技術範疇。