專利名稱：真空管線清潔分離系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及真空清潔系統(tǒng)(vacuum clean-out system )，且更具體地， 涉及包括用于從真空物流中分離廢料并將所收集的廢料從真空流中分離 出來的多室結構(multi-chamber arrangement )、 ^是供不含污染物的不間斷 的真空返回管線(vacuum return line )的真空清潔系統(tǒng)。
背景技術：
有使用真空系統(tǒng)來將半導體片保持在固定裝置中、產(chǎn)生受控環(huán)境和/ 或除去各種類型的不需要的物質的許多應用，主要是工業(yè)應用。優(yōu)選采用 封閉系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，恒定地保持負壓，并且從返回真空流中分離出所 除去的物質，以使得真空管線返回到不含任何污染物的操作中，否則，這 些污染物有可能會引起真空泵的問題。
許多適合的真空系統(tǒng)在本領域中是公知的并且被使用，其中這些系統(tǒng) 可以在"千的，，真空環(huán)境或"濕的"真空環(huán)境中使用。然而，所有系統(tǒng)的 普遍問題是需要定期清潔真空清除系統(tǒng)，以清除已積聚一段時間的顆粒物 質。在采用分離器作為顆粒的儲存罐的系統(tǒng)中，該分離器本身需要被定期 清潔，否則真空效率會開始降低和/或顆粒物質中的一些會通過分離器并有 可能再進入系統(tǒng)。這種定期清潔以前通過所謂的"反流"方法來完成，其中以相反方向引入一股壓力，以清除干式分離器的任何顆粒物質。當與干式型分離器一起使用時，這種系統(tǒng)由于顆?；蛭廴疚锉粡脑O備吹出到環(huán)境或吹出到特殊容器中而引起了不必要的麻煩。這種系統(tǒng)在一定時間之后仍然會堵塞，且需要手動拆卸和重新裝配分離器，以恢復適當?shù)耐ㄟ^系統(tǒng)的真空流。濕式分離器也需要定期關閉系統(tǒng)，以便排空和清潔分離器，并且然后使分離器再裝滿物質。
因此，希望開發(fā)一種真空系統(tǒng)，所述真空系統(tǒng)以使得該系統(tǒng)不需要被停止、手動清潔和然后重新加料的方式提供自動的定期的清潔積聚的廢料。
發(fā)明概述
本發(fā)明解決了本領域中存在的上述需求，本發(fā)明涉及真空清潔系統(tǒng)，
且更具體地涉及以下真空清潔系統(tǒng)其包括用于從真空物流中分離廢料以及將所收集的廢料從真空流中分離出來的結構，提供恒定壓力且不含污染物的真空返回管線，以及允許排出所分離的廢料而不中斷真空流。
根據(jù)本發(fā)明，真空管線清潔系統(tǒng)包括第 一 分離室和與分離室連接的第二收集室，其中收集室可以定期與分離器分開，以排出積聚的廢料，而不用中斷分離室內(nèi)的真空清潔過程。
在本發(fā)明的一個實施方案中，分離室^皮形成為在輸入真空廢料物流內(nèi)i秀發(fā)^走流， -使該物流內(nèi)的液體和石卒屑；並撞室的表面并下落到室的底部，而"清潔的"真空流;故向上抽到清潔的真空返回管線。收集室與分離室的排出口連接，并且當液體/碎屑向下移出分離室時接收液體/碎屑。收集室還與真空返回管線連接，以保持與分離室相同的負壓，從而使液體/碎屑容易排出。
傳感器可以與收集室聯(lián)合使用，以指示收集室何時需要被排空(稱為排出過程)?？蛇x地，收集室的排出可以手動控制，或者被配置為定期發(fā)生而不論積聚的廢料的量如何。本發(fā)明的一個方面是，分離室在排出過程中與收集室分開，因此允許真空清潔過程在排出期間在分離室內(nèi)繼續(xù)進行。在排出過程期間積聚的任何液體/碎屑將因此收集在分離室的底部，且一旦排出過程完成就被轉移至收集室，在收集室重新建立負壓，且在該兩個室之間的連接被重新打開。
在本發(fā)明的一個實施方案中，分離室內(nèi)的真空返回管線可以進一步包括過濾元件、減壓孔和/或冷凝元件，以進一步確保不允許分離室內(nèi)的任何液體和/或碎屑進入真空返回管線。
可以使用用于將旋流引入到本發(fā)明系統(tǒng)內(nèi)的各種結構，所述結構包括
但不限于在分離室本身內(nèi)的錐形內(nèi)壁(tapered inner wall )，或者在分離室內(nèi)包含用于啟動氣旋作用的轉向器。
在以下論述的過程中且通過參考附圖，本發(fā)明的其它的和進一步的實施方案和特征將變得明顯。
附圖簡述
現(xiàn)在參考附圖，


圖1詳細示出了根據(jù)本發(fā)明形成的示例性的真空管線清潔分離系統(tǒng)。
圖2示出了處在從收集室排出積聚的廢料的過程被啟動時的位置的圖1的系統(tǒng)。
圖3示出了本發(fā)明的一個可供選擇的實施方案，其包括用于評價排出的廢料并利用該評價來控制與真空除去系統(tǒng)相關的工業(yè)應用的各個方面的排出物分析系統(tǒng)。
圖4示出了本發(fā)明的真空管線清潔分離系統(tǒng)的一個可供選擇的實施方案。詳述
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明形成的示例性的真空管線清潔分離系統(tǒng)IO。系統(tǒng)10用于使用工藝真空管線(process vacuum line)如圖1所示的真空管線19從相關的工業(yè)應用(未示出)中除去液體廢料和碎屑。系統(tǒng)10以下
述方式發(fā)揮作用首先在分離室內(nèi)從輸入真空流(incoming vacuum flow)
中分離出液體物質和碎屑，然后使液體/碎屑排出到相關的收集室，而"清潔的，，真空通過清潔的真空返回管線返回到系統(tǒng)。本發(fā)明的一個重要方面是，系統(tǒng)10通過許多閥門來控制，并且(在分離器和收集室中)被保持在負壓下，以確保返回真空管線保持不含污染物。另外，該系統(tǒng)的閥門控制允許收集室被定期與分離室分開，以允許排出收集的廢料，而不需要停止分離室內(nèi)的真空清潔過程。
參考圖1，使用由第一閥門14控制的第一真空供應管線12從相關應用如利用真空清潔系統(tǒng)的任何工業(yè)應用抽出真空排出物。真空排出物不可避免地包含流體和/或碎屑，它們必須在將真空流循環(huán)返回到相關應用之前被除去。當?shù)谝婚y門14處于"開放"位置時，沿著供應管線12流動的真空將通過輸入孔16被引入到分離室18。在相關附圖中示出的各種閥門以輪廓線的形式顯示以界定"開放的"閥門，而以涂黑的形式顯示以界定"關閉的"閥門。
根據(jù)本發(fā)明的教導，分離室18被形成為可誘發(fā)真空旋流，以有效地從真空中除去廢料。在該特定實施方案中，分離室18被形成為包括在圖1中由壁區(qū)域20表示的錐形壁。因此，當真空流進入分離室18時，錐形壁20將使真空流轉向為旋流形式。可以使用其它旋流構型，在圖4的可供選擇的實施方案中示出了一種可供選擇的結構。
再次參看圖1，當真空輸入流在分離室18內(nèi)反復循環(huán)時，液體物質和碎屑將被壓向錐形壁區(qū)域20,并且向下移動至分離室18的頂端22。當液體物質和碎屑被抽向頂端22時，濾過的真空流將被向上引導通過出口孔24,并進入清潔的真空返回管線26。為了進一步確保濾過的真空流完全不含污染物，可以設置過濾元件28以包圍出口孔24并捕集任何剩余的顆粒碎屑。
進一步根據(jù)本發(fā)明，第二閥門30與分離室18的頂端22連接，并用于控制將積聚的液體和碎屑轉移至連接的收集室32。在運行時，第二閥門30將正常保持"開放的"，而只有在收集室32充滿(如下所述以各種方式確定)時"關閉"。使用第三閥門34將收集室與真空管線36連接，該真 空管線36以圖1所示的方式與清潔的真空返回管線26連接。真空管線閥 門34正常處于"開放"位置，使得真空管線36與收集室32連接，并保 持室32內(nèi)的負壓。收集室32內(nèi)的負壓的存在允許廢料從分離室18快速 而有效地排出到收集室32內(nèi)。
為了防止積聚的廢料過度填充收集室32和污染通過真空管線36被抽 出的返回真空，定期使用排出過程來排空收集室32。本發(fā)明的一個重要方 面是，該排出過程發(fā)生而不需要停止分離室18內(nèi)的真空管線清潔過程。 圖2示出了排出過程期間的系統(tǒng)10，尤其示出了用于控制室18和室32之 間的分開的各種閥門的設置。如所示，在排出過程期間，第二閥門30被 關閉，將分離室18與收集室32分開，同時保持分離室18內(nèi)的真空(負 壓)。真空管線閥門34也被關閉，以防止積聚的廢料進入返回真空管線。 通氣閥33被打開，以釋放負壓和/或在收集室32內(nèi)施加正壓，并且排料閥 38被打開，以便從收集室32排出積聚的廢料。
有利地，在排出過程正在進行之時，真空管線清潔過程在分離室18 內(nèi)不間斷地繼續(xù)，因為室已經(jīng)被分開，且在分離室18內(nèi)保持了負壓。因 此，本發(fā)明的系統(tǒng)可以被定期清潔，而不需要真空過程本身被停止，從而 實現(xiàn)了在時間和成本方面的重大節(jié)約。
排出過程可以手動控制或在定時器的控制下被提供(例如每隔30分 鐘啟動排出過程)。用于啟動和控制排出過程的各種其它過程是可能的， 并且一皮認為落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
的確，如圖1和圖2所示，控制根據(jù)本發(fā)明的排出過程的一種可供選 擇的方法利用沿著收集室32的側壁設置的高度水平傳感器(high level sensor) 40。使用高度水平傳感器40來監(jiān)測當真空系統(tǒng)在運轉中時的液體 /碎屑的上升水平以及觸發(fā)排出過程的啟動。代替感測所收集的液體的"水 平"，可以使用其它傳感裝置，并且認為這些傳感裝置落在本發(fā)明的范圍 內(nèi)(例如監(jiān)測所收集的液體的重量)。然而，在任何情況下，傳感器40優(yōu) 選被配置為在積聚的廢料接近真空管線36的入口之前啟動排出過程，這 樣防止了任何碎屑侵入到返回真空流中。另外，如圖1和圖2所示，在本發(fā)明系統(tǒng)10中還可以利用應急關閉
傳感器42。具體地說，應急關閉傳感器42與分離室18連接，且如果有故 障以致于廢料在分離室18中積聚至不希望的或者危險的水平時，那么應 急關閉傳感器42用于使整個系統(tǒng)停止運轉。系統(tǒng)IO可以進一步包括沖洗 應用，定期用于洗滌分離室18和收集室32的壁，以確保所有積聚的物質 從系統(tǒng)中除去。參考圖1, 一種示例性的沖洗應用被顯示為包括受沖洗閥 23和通氣閥25控制的沖洗水進水管線21。該沖洗應用纟皮i/v為改進了物質 通過系統(tǒng)的輸送，其中沖洗應用可以以類似于排出過程的方式手動地或自 動地來控制。
圖3示出了本發(fā)明的一個可供選擇的實施方案，其中排出物分析單 元44通過排料閥38與收集室32連接。在該實施方案中，分析單元44 起到取樣和評價液體廢料和污染物碎屑的作用。物質的各種化學性質和 物理性質可以例如提供與特定工業(yè)應用相關的指示，所述指示可用于反 饋系統(tǒng)以控制該應用?？蛇x地，可以評價廢料的特性，以便從環(huán)境的觀 點來確定最佳的處理機制。廢料分析的特定/具體用途被認為是本發(fā)明主 題的補充，其涉及以受控方式積聚廢料，以使得廢料同樣可以在受控系 統(tǒng)中被分析。
應該理解的是，本發(fā)明的清潔和分離系統(tǒng)還可以在正壓環(huán)境而非上述 負壓(真空)環(huán)境中使用。本發(fā)明的一個重要方面是如圖1-3所示的自 動化的、受控的和分離的結構，其中獨立的收集室(保持在與分離室基本 上相同的壓力下)的使用允許除去和處理廢料而不中斷清潔過程。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明形成的一種可供選擇的真空管線清潔系統(tǒng)50。 與上述實施方案一樣，系統(tǒng)50包括分離室52和收集室54。來自工業(yè)應用 (未示出)的輸入真空管線56經(jīng)由第一閥門58控制而進入分離室52。根 據(jù)本發(fā)明的該實施方案，獨立的轉向元件60設置在分離室52的入口區(qū)域， 并且起到諸導輸入真空流的旋流的作用。與上述實施方案一樣，輸入真空 流的旋流將液體和任何顆粒碎屑壓向分離室52的側壁62，然后下落到其 底部。清潔的真空流被向上抽到(例如通過轉向器60的開口 )系統(tǒng)50的 清潔的真空返回管線55中。與上述結構一樣，可以沿著出口路徑設置另外的過濾元件61,以確保殘留在真空流中的任何顆粒被阻止進入清潔的真
空返回管線55。
積聚的液體/碎屑然后排出到連接的收集室54。與上述實施方案一樣， 收集室54經(jīng)由與"清潔的"真空返回管線55連接的真空管線66保持在 與分離室52基本上相同的壓力下。
圖4示出了就地傳感元件(in-situ sensing element) 64，其設置在分離 室52和收集室54之間，并用于確定何時預定量的碎屑已經(jīng)積聚在收集室 54內(nèi)和需要被排出。當收集室54是充分"滿的"(如由傳感元件64所確 定的)時，傳感元件64關閉分離室52和收集室54之間的連接，將真空 清潔過程與收集室54分開，并且允許所積聚的廢料從收集室54中被排出。 如上所述，在收集室54的通氣口 66被打開，以釋放負壓并允許廢料通過 排出口68被排出。在排出期間，分離室52保持在負壓(由于與收集室54 分開)下，且繼續(xù)過濾輸入的廢料真空管線并將"清潔的，，真空流返回至 返回管線55。
此外，系統(tǒng)50可以以類似于前述實施方案的方式被形成，包括使用 手動控制代替就地傳感元件64?？蛇x地，可以使用以定期的時間間隔自動 地排出所收集的物質的定期排出系統(tǒng)。不管用于啟動排出過程的具體結構 如何，本發(fā)明的一個重要方面是在排出期間收集室與分離室分開，從而允 許真空管線清潔過程繼續(xù)而不中斷。
雖然已關于優(yōu)選的實施方案描述了本發(fā)明，但本領域技術人員應理 解，本發(fā)明并不限于所述優(yōu)選的實施方案，且可以對所述優(yōu)選的實施方案 進行改變和變更，而不偏離由以下權利要求界定的本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1. 一種真空管線清潔系統(tǒng)，其包括第一室，其用于接收輸入廢料真空流，所述第一室被形成為在所述第一室內(nèi)誘發(fā)旋流，以將存在于輸入廢料流中的液體/碎屑壓向排出孔，并將清潔的真空流引向清潔的真空出口孔；以及第二室，其與所述第一室的排出孔連接，用于接收液體/碎屑，所述第二室包括真空出口孔和隔離閥，所述真空出口孔用于保持所述第二室內(nèi)的負壓，所述隔離閥用于關閉與所述第一室的連接，并且允許從所述第二室排出積聚的液體/碎屑，同時，在所述第一室繼續(xù)處理輸入廢料真空流。
2. 如權利要求1所述的真空管線清潔系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進一步包 括傳感器，所述傳感器與所述笫二室連接以監(jiān)測積聚的液體/碎屑的量，并 當存在預定的量時啟動排出過程，所述過程包括關閉所述隔離閥以使所述 第 一室與所述第二室在排出期間分開。
3. 如權利要求1所述的真空管線清潔系統(tǒng)，其中所述第一室進一步 包括出口過濾器，所述出口過濾器與所述真空出口孔連接，用于防止液體 /碎屑進入所述真空出口孔。
4. 如權利要求1所述的真空管線清潔系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進一步包 括系統(tǒng)傳感器，所述系統(tǒng)傳感器與所述第一室連接以監(jiān)測所述第一室內(nèi)的 液體/碎屑的收集，并且當不希望的量的物質已積聚在所述第 一 室時關閉所 述系統(tǒng)。
5. 如權利要求4所述的真空管線清潔系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)傳感器在 積聚的碎屑接近所述真空出口孔時啟動系統(tǒng)關閉。
6. 如權利要求1所述的真空管線清潔系統(tǒng)，其中所述第一室包括用 于在所述第一室內(nèi)誘發(fā)真空旋流的向內(nèi)的錐形側壁。
7. 如權利要求1所述的真空管線清潔系統(tǒng)，其中所述第一室包括位于輸入孔處的轉向元件，所述轉向元件用于產(chǎn)生循環(huán)真空流和在所述第一 室內(nèi)誘發(fā)真空旋流。
8. 如權利要求1所述的真空管線清潔系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進一步包 括排出物分析單元，所述排出物分析單元與所述第二室連接，用于監(jiān)測和 評價所收集的液體/碎屑。
9. 如權利要求1所述的真空管線清潔系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進一步包 括用于將沖洗水流引導通過所述第一室和所述第二室的沖洗元件。
10. —種方法，其用于清潔真空輸入流以形成清潔的返回真空流，所 述方法包括下列步驟將真空流引入到第一室，所述第一室包括清潔的真空返回管線出口孔 和排出孔；在所述真空流內(nèi)誘發(fā)旋流，以將任何污染物從所述真空流中分離出 來，其中所述污染物被向下引導至所述排出孔，而清潔的真空被引導至所 述清潔的真空返回管線出口孔；以及將所述污染物排出到連接的第二室，所述連接的第二室包括與所述清 潔的真空返回管線連接的真空管線。
11. 如權利要求IO所述的方法，其中所述方法進一步包括下列步驟將所述第二室與所述第一室分開，包括斷開真空管線連接和使所述第 二室通氣；以及從所述第二室排出積聚的污染物，而分開的第 一室繼續(xù)接收輸入真空 流，并產(chǎn)生清潔的真空流。
12. 如權利要求11所述的方法，其中所述方法進一步包括以下步驟監(jiān)測所述第二室內(nèi)的積聚的污染物，以確定何時啟動所述分開的步驟 和所述排出的步驟。
13. 如權利要求11所迷的方法，其中所述方法定期啟動所述分開的步 驟和所述排出的步驟。
14. 如權利要求11所述的方法，其中所述方法進一步包括以下步驟 分析從所述第二室排出的污染物。
15. 如權利要求11所述的方法，其中在完成所述排出的步驟之后，所 述方法進一步包括下列步驟使所述真空管線連接與所述第二室再連接；以及去除在所述第一室和所述第二室之間的分開，以重新啟動所述第二室 內(nèi)的積聚的污染物的排出。
16. 如權利要求11所述的方法，其中所述方法進一步包括下列步驟 監(jiān)測所述第一室內(nèi)的積聚的污染物；以及 如果所述積聚的污染物達到預定的水平，則停止清潔過程。
全文摘要
一種包括分離室和相關的收集室的真空清潔系統(tǒng)，其用于從真空排出物中除去液體物質和碎屑以及提供不含污染物的真空返回管線。真空排出管線與在輸入真空物流中誘發(fā)循環(huán)旋轉的氣旋分離室連接，引起液體和碎屑落到底部，而“清潔的”真空被向上抽入返回管線。收集室處于與分離室相同的負壓下，以使得積聚的液體和碎屑容易地排出到收集室。與收集室連接的傳感器確定收集室何時充滿。那時，分離室與收集室分開，使收集室通氣，并排出和/或分析所積聚的物質。分離室可以繼續(xù)真空清潔過程而不中斷。
文檔編號A47L5/38GK101522087SQ200780037472
公開日2009年9月2日 申請日期2007年10月5日 優(yōu)先權日2006年10月7日
發(fā)明者斯蒂文·J·貝納 申請人:Tbw工業(yè)有限公司