Als het gaat om cleanroomomgevingen, gaat het bij het bereiken van optimale reinheid niet alleen om het airconditioningsysteem; het is een holistische benadering die technologie, constructie en onderhoud omvat. In dit artikel verdiepen we ons in de vier essentiële voorwaarden - zuiverheid van de luchttoevoer, luchtstroomtrends, luchttoevoervolume en -snelheid en statisch drukverschil - die cruciaal zijn voor het waarborgen van de effectiviteit van cleanroomreinigingsmaatregelen.

I. Zuiverheid luchttoevoer

Het hart van reinheid:
De sleutel tot het handhaven van de reinheid in cleanrooms ligt in de prestaties en installatie van de eindfilter binnen het zuiveringssysteem. Doorgaans worden hoog- of laagrendementsfilters gebruikt. De keuze hangt af van verschillende factoren, waaronder milieuvervuiling, het aandeel van de afgevoerde lucht en het kritieke karakter van de functie van de cleanroom.

Het juiste filter selecteren:

• Zeer efficiënte filters: Bij ernstige milieuvervuiling of wanneer het belang van de cleanroom een aanzienlijke veiligheidsmarge vereist.
• Sub-High-Efficiency Filters: Geschikt voor minder kritieke scenario's met lagere prestatievereisten.

Het selecteren van het juiste filter is echter niet alleen gebaseerd op de efficiëntie. Er moet ook rekening worden gehouden met factoren zoals de eigenschappen van de cleanroom en de specifieke kenmerken van het zuiveringssysteem.

Zorgen voor schone lucht:
Het behouden van schone lucht gaat verder dan het selecteren van filters. Om de zuiverheid van de toevoerlucht te garanderen, zijn aanvullende maatregelen essentieel:

a. Veilig transport en installatie: Filters moeten onbeschadigd blijven tijdens transport en installatie.
b. Kwaliteit van installatiestructuren: De dichtheid van de installatie is sterk afhankelijk van de kwaliteit van de constructie en de naleving van de ontwerprichtlijnen.

• Voor losse filters worden opengeklapte installatietypes aanbevolen om lekkage in de kamer te voorkomen, zelfs als er lekkage optreedt.
• Het gebruik van HEPA-behuizingen (High-Efficiency Filter Terminal Housings) garandeert een probleemloze dichtheid.
  c. Bekwaam constructie- en installatiepersoneel: Goed opgeleid personeel met zowel kennis als installatievaardigheden is van vitaal belang.
  d. Optimale filterafdichting: Overweeg het gebruik van Gel seal of negatieve druk afdichtingstechnieken om de vereiste dichtheid te handhaven.

II. Luchtstroomtrends

Luchtstroom geleiden voor zuiverheid:
De organisatie van de luchtstroom in cleanrooms verschilt aanzienlijk van standaard ruimten met airconditioning. Het primaire doel is om de schoonste lucht als eerste naar het werkgebied te brengen om vervuiling van de materialen die worden verwerkt te minimaliseren en te beheersen.

Principes van luchtstroomontwerp:

1. Vortexvorming minimaliseren: Vermindert de introductie van verontreinigingen van buiten het werkgebied.
2. Resuspensie van stof voorkomen: Minimaliseert de kans dat stofdeeltjes zich op materialen afzetten.
3. Gelijkmatige luchtstroom: Zorgt voor een gelijkmatige luchtsnelheid in het werkgebied, zodat wordt voldaan aan technische en hygiënische vereisten.
4. Geschikte luchttoevoer- en luchtafvoermethoden: Kies methoden op basis van de vereiste reinheidsniveaus.

Verschillende luchtstroomconfiguraties:
Schone ruimten gebruiken verschillende luchtstroomorganisaties, elk met unieke kenmerken:
1) Verticale eenrichtingsstroom: Gelijkmatige neerwaartse luchtstroom geschikt voor efficiënte indeling van apparatuur en zelfreiniging.
2) Horizontale eenrichtingsstroom: Bereikt ISO5 reinheid in het eerste werkgebied, maar kan leiden tot een verhoogde stofconcentratie als de lucht er doorheen stroomt. Geschikt voor cleanrooms met verschillende reinheidseisen binnen één ruimte.

• Lokale distributie van hoogrendementsfilters kan de initiële investering verlagen, maar kan leiden tot wervelstromen in specifieke gebieden.

De juiste installatie van gordijnen is essentieel voor een correcte organisatie van de luchtstroom.

III. Luchttoevoervolume en luchtsnelheid

Vervuilde lucht verdunnen:
Voldoende ventilatievolume is nodig om verontreinigende stoffen binnenshuis te verdunnen en te verwijderen. De hoogte van de cleanroom speelt een rol bij het bepalen van de vereiste ventilatiesnelheid, met verschillende criteria voor verschillende reinheidseisen.

Overwegingen voor ventilatie:

• Houd voor cleanrooms van klasse 1.000 rekening met het hoogrendementsreinigingssysteem bij het bepalen van het ventilatievolume. Voor andere cleanroomklassen: berekeningen baseren op hoogrendementssystemen.
• Wanneer hoogrendementsfilters centraal worden geplaatst in cleanrooms van klasse 100.000 of wanneer subrendementsfilters worden gebruikt, overweeg dan een verhoging van de ventilatiefrequentie met 10-20%.

Hoewel het aanbevolen ventilatievolume een basis is, is het cruciaal om ervoor te zorgen dat de luchtstroomsnelheid overeenkomt met de ontwerpspecificaties.

Snelheid begrijpen:

• Voor cleanrooms met eenrichtingsstroming is de aanbevolen luchtstroomsnelheid laag, met verticaal ≥ 0,25 m/s en horizontaal ≥ 0,35 m/s.
• In sommige gevallen is het bereiken van de ontworpen reinheidsniveaus in lege of statische toestand echter niet voldoende om vervuiling tijdens bedrijf te voorkomen. Daarom is het essentieel om de organisatie van de luchtstroom te verfijnen.

IV. Statisch drukverschil

Integriteit van cleanrooms behouden:
Het handhaven van een positieve druk in een cleanroom is essentieel om vervuiling te voorkomen en het gewenste reinheidsniveau te handhaven. Zelfs cleanrooms met negatieve druk moeten een positieve druk handhaven ten opzichte van aangrenzende ruimten met lagere reinheidseisen.

Positieve druk bereiken:
Positieve druk ontstaat wanneer het luchttoevoervolume groter is dan het luchtafvoervolume. Door de toevoerlucht-, afvoerlucht- en afzuigventilatoren onderling te vergrendelen, wordt een constante positieve druk gegarandeerd.

• Wanneer het systeem wordt geactiveerd, start eerst de toevoerventilator en daarna de afvoer- en afzuigventilatoren.
• Schakel bij het uitschakelen van het systeem eerst de afzuigventilator uit en daarna de retourventilator en de toevoerventilator.

Vereisten voor statische druk:
De Amerikaanse federale norm (FS209A~B) schrijft een minimaal positief drukverschil voor van 0,05 inch waterkolom (12,5Pa) tussen de cleanroom en een aangrenzende ruimte met lage reinheid wanneer alle toegangspunten gesloten zijn.

Positieve druk in evenwicht brengen:
Het handhaven van een te hoge overdruk kan leiden tot operationele problemen, zoals problemen met het openen van deuren, geluidsproblemen en ongemak voor bewoners. Hoewel veel normen geen bovengrens voor overdruk specificeren, wordt over het algemeen aanbevolen om een bereik van 10~30Pa aan te houden.

Samengevat hangt het succes van cleanroomreiniging af van deze vier cruciale voorwaarden: zuiverheid van de luchttoevoer, luchtstroomtrends, luchttoevoervolume en -snelheid en statisch drukverschil. Om een omgeving te handhaven die voldoet aan uw reinheidsnormen en tegelijkertijd de operationele efficiëntie maximaliseert, is het essentieel dat elk element is afgestemd op uw specifieke vereisten.

---

VRAGEN EN ANTWOORDEN

1. Wat zijn de belangrijkste overwegingen bij het kiezen van een filter voor een cleanroom?
De keuze van het filter hangt af van factoren als milieuvervuiling, de verhouding van de afgezogen lucht en het kritieke karakter van de functie van de cleanroom. Filters met een hoge efficiëntie zijn geschikt voor ernstige vervuiling of kritische toepassingen, terwijl filters met een lagere efficiëntie worden gebruikt voor minder kritische scenario's.

2. Hoe kan ik zorgen voor de juiste installatie van filters in een cleanroom?
Om een correcte installatie te garanderen, moet je je richten op veilig transport, kwaliteitsvolle installatiestructuren, goed opgeleid personeel en dichte filterafdichtingen. Overweeg het gebruik van technieken zoals Gel seal of negatieve drukafdichting om de dichtheid te handhaven.

3. Wat zijn de principes van luchtstroomontwerp in cleanrooms?
Het ontwerp van de luchtstroom in cleanrooms is gericht op het minimaliseren van verontreinigingen, het voorkomen van resuspensie van stof, het handhaven van een uniforme luchtstroom en het kiezen van de juiste methoden voor luchttoevoer en -afvoer. Deze principes zorgen voor een optimale luchtkwaliteit.

4. Kun je het verschil uitleggen tussen verticale en horizontale luchtstroomconfiguraties?
Verticale unidirectionele stroming zorgt voor een uniforme neerwaartse luchtstroom, waardoor deze geschikt is voor efficiënte apparatuurlay-out en zelfreiniging. Horizontale eenrichtingsstroming bereikt ISO5 reinheid in één gebied maar kan leiden tot verhoogde stofconcentratie elders, waardoor het geschikt is voor verschillende reinheidseisen binnen één ruimte.

5. Waarom is het handhaven van statische drukverschillen belangrijk in cleanrooms?
Het handhaven van een positief drukverschil zorgt ervoor dat de cleanroom onbesmet blijft en aan het gewenste reinheidsniveau voldoet. Zelfs onderdruk cleanrooms moeten een positieve druk handhaven ten opzichte van aangrenzende gebieden om contaminatie te voorkomen. Het in evenwicht houden van de positieve druk is cruciaal om operationele problemen te voorkomen.