Puhdashuoneita kutsutaan myös pölyttömiksi huoneiksi. Niitä käytetään poistamaan ilmassa olevia epäpuhtauksia, kuten pölyhiukkasia, haitallista ilmaa ja bakteereja tietyssä tilassa sekä säätämään sisälämpötilaa, puhtautta, sisäpainetta, ilmavirran nopeutta ja jakautumista, melua, tärinää, valaistusta ja staattista sähköä tietyllä alueella. Seuraavassa kuvataan pääasiassa neljää välttämätöntä ehtoa puhdastilan puhdistustoimenpiteiden puhtausvaatimusten saavuttamiseksi.
1. Ilmansyötön puhtaus
Jotta ilmansyötön puhtaus täyttäisi vaatimukset, keskeistä on puhdistusjärjestelmän viimeisen suodattimen suorituskyky ja asennus. Puhdastilajärjestelmän viimeisessä suodattimessa käytetään yleensä HEPA-suodatinta tai Sub-HEPA-suodatinta. Kansallisten standardien mukaan HEPA-suodattimien hyötysuhde jaetaan neljään luokkaan: luokka A on ≥99,9 %, luokka B on ≥99,99 %, luokka C on ≥99,999 %, luokka D on (hiukkasille ≥0,1 μm) ≥99,999 % (tunnetaan myös ultra-HEPA-suodattimina); Sub-HEPA-suodattimet ovat (hiukkasille ≥0,5 μm) 95–99,9 %.
2. Ilmavirran organisointi
Puhdastilan ilmavirtausjärjestely eroaa yleisen ilmastoidun huoneen järjestyksestä. Se edellyttää, että puhtain ilma toimitetaan ensin toiminta-alueelle. Sen tehtävänä on rajoittaa ja vähentää käsiteltävien esineiden kontaminaatiota. Eri ilmavirtausjärjestelyillä on omat ominaisuutensa ja soveltamisalansa: Pystysuuntainen yksisuuntainen virtaus: Molemmat voivat saavuttaa tasaisen alaspäin suuntautuvan ilmavirran, helpottaa prosessilaitteiden sijoittelua, omata vahvan itsepuhdistuskyvyn ja yksinkertaistaa yleisiä tiloja, kuten henkilökohtaisia puhdastiloja. Neljällä ilmansyöttömenetelmällä on myös omat etunsa ja haittansa: täysin peitetyillä HEPA-suodattimilla on alhainen vastus ja pitkä suodattimen vaihtoväli, mutta kattorakenne on monimutkainen ja kustannukset korkeat; sivulta peitetyn HEPA-suodattimen ja täysreikäisen levyasennuksen edut ja haitat ovat päinvastaiset kuin täysin peitetyn HEPA-suodattimen. Näistä täysreikäinen levyasennuksessa pölyä kertyy helposti aukkolevyn sisäpinnalle, kun järjestelmä ei ole jatkuvassa käytössä, ja huono huolto vaikuttaa puhtauteen. Tiheä hajottimen yläosaan toimittaminen vaatii sekoituskerroksen, joten se sopii vain yli 4 m korkeisiin puhdastiloihin, ja sen ominaisuudet ovat samanlaiset kuin täysreikäisen levymäisen päälle toimittamisen. Kiertoilmamenetelmä, jossa levyillä on ritilät molemmilla puolilla ja paluuilman ulostulot tasaisesti seinien alaosaan molemmille puolille, sopii vain puhdastiloihin, joiden nettoväli on alle 6 m molemmilla puolilla. Yksipuolisen seinän alaosassa olevat paluuilman ulostulot sopivat vain puhdastiloihin, joiden seinien välinen etäisyys on pieni (kuten ≤2~3 m). Vaakasuora yksisuuntainen virtaus: vain ensimmäinen työskentelyalue saavuttaa 100-tason puhtaustason. Kun ilma virtaa toiselle puolelle, pölypitoisuus kasvaa vähitellen. Siksi se sopii vain puhdastiloihin, joilla on erilaiset puhtausvaatimukset samalle prosessille. HEPA-suodattimien paikallinen sijoittelu ilmansyöttöseinälle voi vähentää HEPA-suodattimien käyttöä ja säästää alkuinvestointeja, mutta paikallisilla alueilla on pyörteitä. Turbulentti ilmavirtaus: Suutinlevyjen yläosaan toimittamisen ja tiheiden hajottimien yläosaan toimittamisen ominaisuudet ovat samat kuin edellä mainitut. Sivutäyttöisen ilmanvaihdon etuja ovat helppo putkiston asettelu, teknisten välikerrosten puuttuminen, alhaiset kustannukset ja vanhojen tehtaiden saneerauksen suotuisuus. Haittoja ovat suuri tuulen nopeus työskentelyalueella ja pölypitoisuus tuulen alapuolella on korkeampi kuin tuulen yläpuolella. Ylhäältäpäin tapahtuvan ilmanvaihdon etuna on yksinkertainen järjestelmä, ei putkistoa hepa-suodattimen takana ja puhdas ilmavirtaus suoraan työskentelyalueelle, mutta puhdas ilmavirta leviää hitaasti ja ilmavirta työskentelyalueella on tasaisempaa. Kuitenkin, kun useita ilmanpoistoaukkoja on järjestetty tasaisesti tai käytetään hepa-suodattimen ulostuloja hajottimilla, myös ilmavirtaus työskentelyalueella voidaan tehdä tasaisemmaksi. Kuitenkin, kun järjestelmä ei ole käynnissä jatkuvasti, hajottimeen kertyy pölyä.
3. Ilman syöttömäärä tai ilman nopeus
Riittävä ilmanvaihdon tilavuus laimentaa ja poistaa sisäilman saastunutta ilmaa. Erilaisten puhtausvaatimusten mukaisesti, kun puhdastilan nettokorkeus on korkea, ilmanvaihdon taajuutta tulisi lisätä asianmukaisesti. Näistä miljoonan puhdastilan ilmanvaihdon tilavuus katsotaan tehokkaan puhdastilajärjestelmän mukaan ja loput otetaan huomioon tehokkaan puhdastilajärjestelmän mukaan; kun luokan 100 000 puhdastilan HEPA-suodattimet on keskitetty konehuoneeseen tai ali-HEPA-suodattimia käytetään järjestelmän lopussa, ilmanvaihdon taajuutta voidaan lisätä asianmukaisesti 10–20 %.
4. Staattinen paine-ero
Puhdastilan tietyn positiivisen paineen ylläpitäminen on yksi olennaisista edellytyksistä sen varmistamiseksi, että puhdastila ei ole saastunut tai saastuu vähemmän suunnitellun puhtaustason ylläpitämiseksi. Jopa negatiivisen paineen omaavan puhdastilan viereisen huoneen tai sviitin puhtaustason on oltava vähintään yhtä korkea kuin sen taso tietyn positiivisen paineen ylläpitämiseksi, jotta negatiivisen paineen omaavan puhdastilan puhtaus voidaan ylläpitää. Puhdastilan positiivinen painearvo viittaa arvoon, joka vallitsee, kun sisäilman staattinen paine on suurempi kuin ulkoilman staattinen paine, kun kaikki ovet ja ikkunat ovat kiinni. Tämä saavutetaan siten, että puhdistusjärjestelmän ilmansyöttötilavuus on suurempi kuin paluuilman ja poistoilman tilavuus. Puhdastilan positiivisen paineen varmistamiseksi on parasta lukita ilmansyöttö-, paluuilma- ja poistoilmapuhaltimet. Kun järjestelmä kytketään päälle, ensin käynnistetään tuloilmapuhallin ja sitten paluuilmapuhallin ja poistoilmapuhallin; kun järjestelmä sammutetaan, ensin sammutetaan poistoilmapuhallin ja sitten paluuilmapuhallin ja tuloilmapuhallin, jotta puhdastila ei saastuisi järjestelmän kytkennän yhteydessä päälle ja pois. Puhdastilan positiivisen paineen ylläpitämiseen tarvittava ilmamäärä määräytyy pääasiassa huoltorakenteen tiiviyden mukaan. Kiinassa puhdastilojen rakentamisen alkuvaiheessa kotelorakenteen heikon tiiviyden vuoksi ≥5 Pa:n positiivisen paineen ylläpitämiseen tarvittiin 2–6 kertaa tunnissa ilmansyöttöä. Tällä hetkellä huoltorakenteen tiiviys on parantunut huomattavasti, ja saman positiivisen paineen ylläpitämiseen tarvitaan vain 1–2 kertaa tunnissa ilmansyöttöä. ≥10 Pa:n positiivisen paineen ylläpitämiseen tarvitaan vain 2–3 kertaa tunnissa ilmansyöttöä. Kansalliset suunnittelumääräykset edellyttävät, että eri tasojen puhdastilojen sekä puhdasalueiden ja ei-puhtaiden alueiden välisen staattisen paine-eron on oltava vähintään 0,5 mmH2O (~5 Pa), ja puhdasalueen ja ulkoilman välisen staattisen paine-eron on oltava vähintään 1,0 mmH2O (~10 Pa).
Julkaisun aika: 03.03.2025