Τα καθαρά δωμάτια ονομάζονται επίσης δωμάτια χωρίς σκόνη. Χρησιμοποιούνται για την αποβολή ρύπων όπως σωματίδια σκόνης, επιβλαβή αέρα και βακτήρια στον αέρα εντός ενός συγκεκριμένου χώρου και για τον έλεγχο της εσωτερικής θερμοκρασίας, της καθαριότητας, της εσωτερικής πίεσης, της ταχύτητας και της κατανομής της ροής του αέρα, των θορύβων, του φωτισμού και του στατικού ηλεκτρισμού εντός ενός συγκεκριμένου εύρους. Τα παρακάτω περιγράφουν κυρίως τις τέσσερις απαραίτητες συνθήκες για την επίτευξη των απαιτήσεων καθαριότητας στα μέτρα καθαρισμού καθαρών δωματίων.
1. Καθαριότητα παροχής αέρα
Για να διασφαλιστεί ότι η καθαριότητα της παροχής αέρα πληροί τις απαιτήσεις, το κλειδί είναι η απόδοση και η εγκατάσταση του τελικού φίλτρου του συστήματος καθαρισμού. Το τελικό φίλτρο του συστήματος καθαρού δωματίου χρησιμοποιεί γενικά ένα φίλτρο HEPA ή ένα φίλτρο sub-HEPA. Σύμφωνα με τα εθνικά πρότυπα, η απόδοση των φίλτρων HEPA χωρίζεται σε τέσσερις κατηγορίες: Κλάση Α είναι ≥99,9%, Κλάση Β είναι ≥99,99%, Κλάση Γ είναι ≥99,999%, Κλάση Δ είναι (για σωματίδια ≥0,1μm) ≥99,999% (γνωστά και ως φίλτρα ultra-HEPA)· τα φίλτρα sub-HEPA είναι (για σωματίδια ≥0,5μm) 95~99,9%.
2. Οργάνωση ροής αέρα
Η οργάνωση της ροής του αέρα σε ένα καθαρό δωμάτιο διαφέρει από αυτή ενός γενικά κλιματιζόμενου δωματίου. Απαιτεί την παροχή του καθαρότερου αέρα πρώτα στον χώρο λειτουργίας. Η λειτουργία της είναι να περιορίζει και να μειώνει τη μόλυνση των επεξεργασμένων αντικειμένων. Οι διαφορετικές οργανώσεις ροής αέρα έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά και πεδία εφαρμογής: Κάθετη μονοκατευθυντική ροή: Και οι δύο μπορούν να επιτύχουν ομοιόμορφη ροή αέρα προς τα κάτω, να διευκολύνουν τη διάταξη του εξοπλισμού διεργασίας, να έχουν ισχυρή ικανότητα αυτοκαθαρισμού και να απλοποιήσουν κοινές εγκαταστάσεις, όπως οι προσωπικές εγκαταστάσεις καθαρού δωματίου. Οι τέσσερις μέθοδοι παροχής αέρα έχουν επίσης τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα: τα πλήρως καλυμμένα φίλτρα hepa έχουν τα πλεονεκτήματα της χαμηλής αντίστασης και του μεγάλου κύκλου αντικατάστασης φίλτρου, αλλά η δομή της οροφής είναι πολύπλοκη και το κόστος υψηλό. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της παροχής άνω μέρους φίλτρου hepa με πλευρική κάλυψη και της παροχής άνω μέρους πλάκας πλήρους οπής είναι αντίθετα από αυτά της παροχής άνω μέρους φίλτρου hepa με πλήρως καλυμμένη κορυφή. Μεταξύ αυτών, η παροχή άνω μέρους πλάκας πλήρους οπής είναι επιρρεπής σε συσσώρευση σκόνης στην εσωτερική επιφάνεια της πλάκας στομίου όταν το σύστημα δεν λειτουργεί συνεχώς και η κακή συντήρηση θα έχει κάποια επίδραση στην καθαριότητα. Η παροχή πυκνού διαχύτη από πάνω απαιτεί ένα στρώμα ανάμειξης, επομένως είναι κατάλληλη μόνο για ψηλά καθαρά δωμάτια άνω των 4 μέτρων και τα χαρακτηριστικά της είναι παρόμοια με εκείνα της παροχής πλάκας πλήρους οπής από πάνω. Η μέθοδος επιστροφής αέρα για τις πλάκες με γρίλιες και στις δύο πλευρές και τις εξόδους αέρα επιστροφής ομοιόμορφα διατεταγμένες στο κάτω μέρος των τοίχων και στις δύο πλευρές είναι κατάλληλη μόνο για καθαρά δωμάτια με καθαρή απόσταση μικρότερη από 6 μέτρα και στις δύο πλευρές. Οι έξοδοι αέρα επιστροφής στο κάτω μέρος του μονού πλευρικού τοίχου είναι κατάλληλες μόνο για καθαρά δωμάτια με μικρή απόσταση μεταξύ των τοίχων (όπως ≤2~3m). Οριζόντια μονοκατευθυντική ροή: μόνο η πρώτη περιοχή εργασίας φτάνει στο επίπεδο καθαριότητας 100. Όταν ο αέρας ρέει προς την άλλη πλευρά, η συγκέντρωση σκόνης αυξάνεται σταδιακά. Επομένως, είναι κατάλληλη μόνο για καθαρά δωμάτια με διαφορετικές απαιτήσεις καθαριότητας για την ίδια διαδικασία. Η τοπική κατανομή φίλτρων HEPA στο τοίχωμα τροφοδοσίας αέρα μπορεί να μειώσει τη χρήση φίλτρων HEPA και να εξοικονομήσει αρχική επένδυση, αλλά υπάρχουν στροβιλισμοί σε τοπικές περιοχές. Τυρβώδης ροή αέρα: Τα χαρακτηριστικά της παροχής πλακών με στόμια από πάνω και της παροχής πυκνών διαχύτη από πάνω είναι τα ίδια με αυτά που αναφέρθηκαν παραπάνω. Τα πλεονεκτήματα της πλευρικής παροχής είναι η εύκολη διάταξη αγωγών, η έλλειψη τεχνικού ενδιάμεσου στρώματος, το χαμηλό κόστος και η δυνατότητα ανακαίνισης παλαιών εργοστασίων. Τα μειονεκτήματα είναι ότι η ταχύτητα του ανέμου στην περιοχή εργασίας είναι μεγάλη και η συγκέντρωση σκόνης στην πλευρά κατάντη είναι υψηλότερη από ό,τι στην πλευρά ανάντη. Η άνω παροχή των εξόδων φίλτρου HEPA έχει τα πλεονεκτήματα του απλού συστήματος, της απουσίας αγωγών πίσω από το φίλτρο HEPA και της καθαρής ροής αέρα που παρέχεται απευθείας στην περιοχή εργασίας, αλλά η καθαρή ροή αέρα διαχέεται αργά και η ροή αέρα στην περιοχή εργασίας είναι πιο ομοιόμορφη. Ωστόσο, όταν πολλαπλές έξοδοι αέρα είναι ομοιόμορφα διατεταγμένες ή χρησιμοποιούνται έξοδοι φίλτρου HEPA με διαχυτές, η ροή αέρα στην περιοχή εργασίας μπορεί επίσης να γίνει πιο ομοιόμορφη. Ωστόσο, όταν το σύστημα δεν λειτουργεί συνεχώς, ο διαχυτής είναι επιρρεπής σε συσσώρευση σκόνης.
3. Όγκος παροχής αέρα ή ταχύτητα αέρα
Ο επαρκής όγκος εξαερισμού είναι για την αραίωση και την απομάκρυνση του μολυσμένου αέρα εσωτερικών χώρων. Σύμφωνα με τις διαφορετικές απαιτήσεις καθαριότητας, όταν το καθαρό ύψος του καθαρού δωματίου είναι υψηλό, η συχνότητα εξαερισμού θα πρέπει να αυξάνεται κατάλληλα. Μεταξύ αυτών, ο όγκος εξαερισμού του καθαρού δωματίου του 1 εκατομμυρίου λαμβάνεται υπόψη σύμφωνα με το σύστημα καθαρού δωματίου υψηλής απόδοσης και οι υπόλοιποι λαμβάνονται υπόψη σύμφωνα με το σύστημα καθαρού δωματίου υψηλής απόδοσης. Όταν τα φίλτρα HEPA του καθαρού δωματίου κατηγορίας 100.000 συγκεντρώνονται στο μηχανοστάσιο ή τα φίλτρα sub-HEPA χρησιμοποιούνται στο τέλος του συστήματος, η συχνότητα εξαερισμού μπορεί να αυξηθεί κατάλληλα κατά 10% έως 20%.
4. Διαφορά στατικής πίεσης
Η διατήρηση μιας ορισμένης θετικής πίεσης στο καθαρό δωμάτιο είναι μια από τις βασικές προϋποθέσεις για να διασφαλιστεί ότι το καθαρό δωμάτιο δεν είναι ή είναι λιγότερο μολυσμένο, ώστε να διατηρείται το σχεδιασμένο επίπεδο καθαριότητας. Ακόμα και για ένα καθαρό δωμάτιο αρνητικής πίεσης, πρέπει να υπάρχει ένα παρακείμενο δωμάτιο ή σουίτα με επίπεδο καθαριότητας όχι χαμηλότερο από το επίπεδό του, ώστε να διατηρείται μια ορισμένη θετική πίεση, έτσι ώστε να διατηρείται η καθαριότητα του καθαρού δωματίου αρνητικής πίεσης. Η τιμή θετικής πίεσης του καθαρού δωματίου αναφέρεται στην τιμή όταν η εσωτερική στατική πίεση είναι μεγαλύτερη από την εξωτερική στατική πίεση όταν όλες οι πόρτες και τα παράθυρα είναι κλειστά. Αυτό επιτυγχάνεται με τη μέθοδο ότι ο όγκος παροχής αέρα του συστήματος καθαρισμού είναι μεγαλύτερος από τον όγκο του αέρα επιστροφής και τον όγκο του αέρα εξαγωγής. Για να διασφαλιστεί η τιμή θετικής πίεσης του καθαρού δωματίου, είναι καλύτερο να αλληλοσυνδέονται η παροχή αέρα, ο αέρας επιστροφής και οι ανεμιστήρες εξαγωγής. Όταν το σύστημα είναι ενεργοποιημένο, ξεκινά πρώτα ο ανεμιστήρας τροφοδοσίας και στη συνέχεια ξεκινούν ο ανεμιστήρας επιστροφής και ο ανεμιστήρας εξαγωγής. Όταν το σύστημα είναι απενεργοποιημένο, απενεργοποιείται πρώτα ο ανεμιστήρας εξαγωγής και στη συνέχεια απενεργοποιούνται ο ανεμιστήρας επιστροφής και ο ανεμιστήρας τροφοδοσίας, για να αποφευχθεί η μόλυνση του καθαρού δωματίου κατά την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του συστήματος. Ο όγκος αέρα που απαιτείται για τη διατήρηση της θετικής πίεσης του καθαρού δωματίου καθορίζεται κυρίως από τη στεγανότητα της δομής συντήρησης. Στο αρχικό στάδιο της κατασκευής καθαρών δωματίων στην Κίνα, λόγω της κακής στεγανότητας της δομής περιβλήματος, χρειάζονταν 2~6 φορές/ώρα παροχής αέρα για να διατηρηθεί μια θετική πίεση ≥5Pa. Προς το παρόν, η στεγανότητα της δομής συντήρησης έχει βελτιωθεί σημαντικά και χρειάζονται μόνο 1~2 φορές/ώρα παροχής αέρα για να διατηρηθεί η ίδια θετική πίεση. Χρειάζονται μόνο 2~3 φορές/ώρα παροχής αέρα για να διατηρηθεί ≥10Pa. Οι εθνικές προδιαγραφές σχεδιασμού ορίζουν ότι η διαφορά στατικής πίεσης μεταξύ καθαρών δωματίων διαφορετικών επιπέδων και μεταξύ καθαρών και μη καθαρών περιοχών δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 0,5mmH2O (~5Pa) και η διαφορά στατικής πίεσης μεταξύ του καθαρού χώρου και του εξωτερικού χώρου δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 1,0mmH2O (~10Pa).
Ώρα δημοσίευσης: 03 Μαρτίου 2025