潔凈室定義
潔凈室又叫無塵室或清凈室,為將一定空間范圍之空氣中的微塵粒子、有害空氣、細(xì)菌等之污染物排除,并將室內(nèi)之溫濕度、潔凈度、室內(nèi)壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動(dòng)及照明、靜電控制在某一需求范圍內(nèi),而所給予特別設(shè)計(jì)之房間。
潔凈室必須具備以下條件:空氣中飄游微塵離子之去除;微塵粒子產(chǎn)生之防止;溫度和濕度之控制;壓力之調(diào)節(jié);有害氣體之排除;結(jié)構(gòu)與隔間之氣密性良好;靜電之防制;電磁干擾之預(yù)防;安全因素之考慮;節(jié)能之考量。
潔凈室歷史演進(jìn)
二次世界大戰(zhàn)時(shí)美國空軍發(fā)現(xiàn)大部分飛機(jī)零件故障之原因,乃因粉屑、灰塵等之污染所引起,因此選擇浮游灰塵較少之場所進(jìn)行加工及組合以減小故障率,此為潔凈室觀念之起源。1958年美國為了開始太空科學(xué)之研究,開始做潔凈室之研究,并于1961年完成有關(guān)美國空軍之潔凈室規(guī)格。
微塵粒子分布與控制
空氣中之粒子有如下列幾種:
1.微粒子,10μm以下不太容易沉降的粒子;
2.極微粒子,1μm以下幾乎不可能沉降的粒子;
3.生物粒子,有生命的粒子如花粉、孢子、細(xì)菌等;
4.纖維狀粒子,長度為寬度10倍以上的粒子;
5.浮游微粒子,浮游于氣體或流體中的生物粒子;
6.離子粒子,具有正負(fù)電荷之分子或微粒子。
粒子的性質(zhì)可將其歸納為下列幾點(diǎn):
1.沉降視粒徑大小而依牛頓(約1000μm以上的粒子)、艾倫(50~1000μm之間的粒子)、司托克斯(5~50μm之間的粒子)、卡林克母(0.07~5.00μm之間的粒子)、布朗(0.07μm以下的粒子)法則而運(yùn)動(dòng),司托克斯定律為這些粒子的沉降速度隨粒子大小的平方而變化。
2.微小粒子依布朗運(yùn)動(dòng)而擴(kuò)散;
3.生物粒子,有生命的粒子如花粉、孢子、細(xì)菌等;
4.纖維狀粒子,長度為寬度10倍以上的粒子;
5.浮游微粒子,浮游于氣體或流體中的生物粒子;
6.離子粒子,具有正負(fù)電荷之分子或微粒子
微粒子性質(zhì)歸納為:
1.沉降視粒徑大小而依牛頓、司托克斯等運(yùn)動(dòng);
2.微小粒子依布朗運(yùn)動(dòng)而擴(kuò)散,且相互間有凝集效果;
3.有光散亂效果;
4.因*、破碎、摩擦、放射線照射或放電而容易帶電;
5.粒子會(huì)向低溫方向移動(dòng);
6.水滴附著則重力沉降較容易。
潔凈室適用范圍
潔凈室之使用,大致可分為二類。
工業(yè)用潔凈室簡稱I.C.R,以半導(dǎo)體、電子工業(yè)、光學(xué)機(jī)器、精密機(jī)械、精致涂裝、新素材及航空等為范圍,主要控制塵埃粒子。優(yōu)點(diǎn)有三:1.提高品質(zhì)及良率;2.節(jié)省產(chǎn)品工時(shí)及成本;3.降低維修費(fèi)用。該類潔凈室一般具有正壓式潔凈環(huán)境。
生化及醫(yī)藥用潔凈室簡稱B.C.R,以制藥、醫(yī)學(xué)、遺傳基因產(chǎn)業(yè)、生命科學(xué)、醫(yī)療設(shè)施、食品及生物實(shí)驗(yàn)室等范圍,主要控制生物粒子及塵埃。優(yōu)點(diǎn)有三:1.防止細(xì)菌感染;2.提高食品、藥物品質(zhì);3.延長食品及藥物之儲(chǔ)存期限。有害生物實(shí)驗(yàn)室必須采用負(fù)壓式潔凈室。
潔凈室分類
潔凈室依空氣流動(dòng)方式和使用環(huán)境、場所或目的之不同,而作如下之分類:
1.亂流式,空氣有空調(diào)箱經(jīng)風(fēng)管與潔凈室內(nèi)之空氣過濾器進(jìn)入潔凈室,并由潔凈室兩側(cè)隔間墻板或高架地板回風(fēng)。氣流非直線型運(yùn)動(dòng)而成不規(guī)則之亂流或渦流狀態(tài)。此型式適用于潔凈等級(jí)1000~100000級(jí),其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單、系統(tǒng)建造成本低,潔凈室之?dāng)U充比較容易,特殊情況下可提高潔凈室等級(jí);其缺點(diǎn)是因亂流而不易排出空間漂浮之粒子,停轉(zhuǎn)后再啟動(dòng)需耗相當(dāng)長時(shí)間才能滿足潔凈需求。
2.層流式,空氣由覆蓋率100%之過濾器進(jìn)入室內(nèi),并由兩側(cè)隔墻板或高架地板回風(fēng)。氣流成一均勻之直線形。此型式適用于潔凈等級(jí)1~100級(jí),分水平層流式和垂直層流式兩種。水平式空氣自過濾器單方向吹出,又對(duì)面墻壁之回風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng),塵埃隨風(fēng)排到室外,一般下流側(cè)污染較重,其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單,運(yùn)轉(zhuǎn)短時(shí)間后即可穩(wěn)定;其缺點(diǎn)是建造費(fèi)用比亂流式高,室內(nèi)空間不易擴(kuò)充。垂直式空氣完全以HEPA過濾器覆蓋的天花上往下吹,其優(yōu)點(diǎn)是管理容易,運(yùn)轉(zhuǎn)短時(shí)間后即可穩(wěn)定,不易為作業(yè)人員影響;其缺點(diǎn)是夠在費(fèi)用較高,彈性利用空間較困難,吊架空間大,維修更換過濾器較麻煩。
3.復(fù)合式,將亂流式及層流式予以復(fù)合或拼用,可提供局部超潔凈之空氣,有三種型式:潔凈隧道、潔凈管道和拼裝局部潔凈室