Čisté prostory se také nazývají bezprašné prostory. Používají se k odstraňování znečišťujících látek, jako jsou prachové částice, škodlivý vzduch a bakterie, ze vzduchu v určitém prostoru a k regulaci vnitřní teploty, čistoty, vnitřního tlaku, rychlosti proudění vzduchu a jeho rozložení, hluku a vibrací, osvětlení a statické elektřiny v určitém rozsahu. Následující text popisuje především čtyři nezbytné podmínky pro dosažení požadavků na čistotu v rámci čisticích opatření v čistých prostorách.
1. Čistota přívodu vzduchu
Aby byla zajištěna čistota přiváděného vzduchu, klíčem je výkon a instalace koncového filtru čisticího systému. Koncový filtr systému čistých prostor obvykle používá HEPA filtr nebo sub-HEPA filtr. Podle národních norem se účinnost HEPA filtrů dělí do čtyř stupňů: třída A je ≥99,9 %, třída B je ≥99,99 %, třída C je ≥99,999 %, třída D je (pro částice ≥0,1 μm) ≥99,999 % (také známé jako ultra-HEPA filtry); sub-HEPA filtry jsou (pro částice ≥0,5 μm) 95~99,9 %.
2. Organizace proudění vzduchu
Organizace proudění vzduchu v čisté místnosti se liší od organizace v běžné klimatizované místnosti. Vyžaduje, aby byl do provozního prostoru nejprve přiváděn nejčistší vzduch. Její funkcí je omezit a snížit kontaminaci zpracovávaných objektů. Různé organizace proudění vzduchu mají své vlastní charakteristiky a rozsahy: Vertikální jednosměrné proudění: Oba mohou dosáhnout rovnoměrného proudění vzduchu směrem dolů, usnadnit uspořádání procesního zařízení, mít silnou samočisticí schopnost a zjednodušit běžná zařízení, jako jsou osobní čisté místnosti. Čtyři metody přívodu vzduchu mají také své výhody a nevýhody: plně zakryté HEPA filtry mají výhody nízkého odporu a dlouhého cyklu výměny filtru, ale stropní konstrukce je složitá a náklady vysoké; výhody a nevýhody bočně zakrytého horního přívodu HEPA filtru a horního přívodu s plným otvorem jsou opačné než u plně zakrytého horního přívodu HEPA filtru. Mezi nimi je horní přívod s plným otvorem náchylný k hromadění prachu na vnitřním povrchu clonového otvoru, když systém neběží nepřetržitě, a špatná údržba bude mít určitý vliv na čistotu; Horní přívod hustého difuzoru vyžaduje směšovací vrstvu, takže je vhodný pouze pro vysoké čisté místnosti nad 4 m a jeho vlastnosti jsou podobné vlastnostem horního přívodu u desek s plným otvorem; metoda zpětného vzduchu pro desky s mřížkami na obou stranách a výstupy zpětného vzduchu rovnoměrně rozmístěnými ve spodní části stěn na obou stranách je vhodná pouze pro čisté místnosti s roztečí menší než 6 m na obou stranách; výstupy zpětného vzduchu ve spodní části jednostranné stěny jsou vhodné pouze pro čisté místnosti s malou roztečí mezi stěnami (například ≤2~3 m). Horizontální jednosměrné proudění: pouze první pracovní oblast dosahuje úrovně čistoty 100. Když vzduch proudí na druhou stranu, koncentrace prachu se postupně zvyšuje. Proto je vhodný pouze pro čisté místnosti s různými požadavky na čistotu pro stejný proces. Lokální rozložení HEPA filtrů na stěně přívodu vzduchu může snížit použití HEPA filtrů a ušetřit počáteční investice, ale v lokálních oblastech se vyskytují víry. Turbulentní proudění vzduchu: Charakteristiky horního přívodu clon a horního přívodu hustých difuzorů jsou stejné jako výše uvedené. Výhodami bočního přívodu vzduchu jsou snadné uspořádání potrubí, absence technické mezivrstvy, nízké náklady a příznivé podmínky pro renovaci starých továren. Nevýhodami je vysoká rychlost větru v pracovní oblasti a vyšší koncentrace prachu na straně po větru než na straně proti větru. Horní přívod vzduchu s HEPA filtry má výhody jednoduchého systému, absence potrubí za HEPA filtrem a čistého proudu vzduchu přímo přiváděného do pracovní oblasti, ale čistý proud vzduchu se pomalu šíří a proudění vzduchu v pracovní oblasti je rovnoměrnější. Pokud je však více vzduchových výstupů rovnoměrně uspořádáno nebo se použijí HEPA filtry s difuzory, lze proudění vzduchu v pracovní oblasti také zjednotit. Pokud však systém neběží nepřetržitě, je difuzor náchylný k hromadění prachu.
3. Objem přiváděného vzduchu nebo rychlost vzduchu
Dostatečný objem větrání slouží k ředění a odstraňování znečištěného vzduchu z vnitřních prostor. V závislosti na různých požadavcích na čistotu, pokud je čistá výška čistého prostoru vysoká, je třeba odpovídajícím způsobem zvýšit frekvenci větrání. V případě čistého prostoru o objemu 1 milionu je objem větrání posuzován jako vysoce účinný systém čistých prostor a zbytek jako vysoce účinný systém čistých prostor. Pokud jsou HEPA filtry třídy 100 000 koncentrovány ve strojovně nebo jsou na konci systému použity sub-HEPA filtry, lze frekvenci větrání odpovídajícím způsobem zvýšit o 10 % až 20 %.
4. Rozdíl statického tlaku
Udržování určitého přetlaku v čisté místnosti je jednou ze základních podmínek pro zajištění toho, aby čistá místnost nebyla znečištěna nebo byla méně znečištěna, aby se udržela navržená úroveň čistoty. I v případě čisté místnosti s podtlakem musí být sousední místnost nebo apartmá s úrovní čistoty ne nižší, než je její úroveň, aby se udržel určitý přetlak, aby bylo možné udržet čistotu čisté místnosti s podtlakem. Hodnota přetlaku v čisté místnosti se vztahuje k hodnotě, kdy je vnitřní statický tlak vyšší než venkovní statický tlak, když jsou všechny dveře a okna zavřené. Toho se dosahuje tak, že objem přiváděného vzduchu do čisticího systému je větší než objem vratného a objem odpadního vzduchu. Aby se zajistila hodnota přetlaku v čisté místnosti, je nejlepší vzájemně propojit ventilátory přívodu, vratného a odvodního vzduchu. Po zapnutí systému se nejprve spustí přívodní ventilátor a poté se spustí ventilátor vratného a odvodního vzduchu; po vypnutí systému se nejprve vypne odsávací ventilátor a poté se vypnou ventilátor vratného a přívodního vzduchu, aby se zabránilo kontaminaci čisté místnosti při zapínání a vypínání systému. Objem vzduchu potřebný k udržení přetlaku v čistém prostoru je určen především těsností údržbové konstrukce. V rané fázi výstavby čistých prostor v Číně bylo kvůli špatné těsnosti krytu nutné 2–6krát/h přívodu vzduchu k udržení přetlaku ≥ 5 Pa; v současné době se těsnost údržbové konstrukce výrazně zlepšila a k udržení stejného přetlaku stačí pouze 1–2krát/h přívodu vzduchu; k udržení ≥ 10 Pa stačí pouze 2–3krát/h přívodu vzduchu. Národní konstrukční specifikace stanoví, že rozdíl statického tlaku mezi čistými prostory různých úrovní a mezi čistými a nečistými oblastmi by neměl být menší než 0,5 mmH2O (~ 5 Pa) a rozdíl statického tlaku mezi čistou oblastí a venkovním prostředím by neměl být menší než 1,0 mmH2O (~ 10 Pa).
Čas zveřejnění: 3. března 2025