Čiste sobe imenujemo tudi sobe brez prahu. Uporabljajo se za odstranjevanje onesnaževal, kot so prašni delci, škodljiv zrak in bakterije v zraku znotraj določenega prostora, ter za nadzor notranje temperature, čistoče, notranjega tlaka, hitrosti in porazdelitve zračnega toka, hrupa in vibracij, osvetlitve in statične elektrike znotraj določenega območja. V nadaljevanju so opisani predvsem štirje potrebni pogoji za doseganje zahtev glede čistoče pri ukrepih čiščenja čistih prostorov.
1. Čistost dovoda zraka
Za zagotovitev, da čistoča dovodnega zraka ustreza zahtevam, je ključnega pomena delovanje in namestitev končnega filtra sistema za čiščenje. Končni filter sistema za čiste sobe običajno uporablja hepa filter ali sub-hepa filter. V skladu z nacionalnimi standardi je učinkovitost hepa filtrov razdeljena v štiri razrede: razred A je ≥99,9 %, razred B je ≥99,99 %, razred C je ≥99,999 %, razred D je (za delce ≥0,1 μm) ≥99,999 % (znani tudi kot ultra-hepa filtri); sub-hepa filtri so (za delce ≥0,5 μm) 95~99,9 %.
2. Organizacija pretoka zraka
Organizacija pretoka zraka v čistem prostoru se razlikuje od organizacije pretoka zraka v splošnem klimatiziranem prostoru. Zahteva, da se v delovni prostor najprej dovede najčistejši zrak. Njegova funkcija je omejiti in zmanjšati kontaminacijo obdelovanih predmetov. Različne organizacije pretoka zraka imajo svoje značilnosti in področja uporabe: Vertikalni enosmerni pretok: Oba načina omogočata enakomeren pretok zraka navzdol, olajšata postavitev procesne opreme, imata močno samočistilno sposobnost in poenostavita običajne prostore, kot so osebni čisti prostori. Tudi štirje načini dovoda zraka imajo svoje prednosti in slabosti: popolnoma pokriti HEPA filtri imajo prednosti nizke upornosti in dolgega cikla zamenjave filtrov, vendar je stropna konstrukcija zapletena in stroški visoki; prednosti in slabosti stransko pokritega zgornjega dovoda HEPA filtrov in dovoda s polno odprtino na ploščo so nasprotne prednostim in slabostim popolnoma pokritega zgornjega dovoda HEPA filtrov. Med njimi je dovod s polno odprtino na plošči nagnjen k nabiranju prahu na notranji površini odprtine, ko sistem ne deluje neprekinjeno, slabo vzdrževanje pa bo vplivalo na čistočo; Dovod gostega zraka na vrhu difuzorja zahteva mešalno plast, zato je primeren le za čiste prostore, visoke nad 4 m, njegove značilnosti pa so podobne tistim pri dovodu zraka na vrhu plošč s polno luknjo; metoda povratnega zraka za plošče z rešetkami na obeh straneh in izhodi povratnega zraka, enakomerno razporejenimi na dnu sten na obeh straneh, je primerna le za čiste prostore z neto razmikom manj kot 6 m na obeh straneh; izhodi povratnega zraka na dnu enostranske stene so primerni le za čiste prostore z majhnim razmikom med stenami (npr. ≤2~3 m). Vodoravni enosmerni tok: le prvo delovno območje doseže stopnjo čistoče 100. Ko zrak teče na drugo stran, se koncentracija prahu postopoma povečuje. Zato je primeren le za čiste prostore z različnimi zahtevami glede čistoče za isti postopek. Lokalna razporeditev HEPA filtrov na steni za dovod zraka lahko zmanjša uporabo HEPA filtrov in prihrani začetno naložbo, vendar se na lokalnih območjih pojavljajo vrtinci. Turbulentni pretok zraka: Značilnosti dovoda zraka na odprtinskih ploščah in dovoda zraka na vrhu gostih difuzorjev so enake kot zgoraj omenjene. Prednosti stranskega dovoda so enostavna postavitev cevovodov, odsotnost tehničnega vmesnega sloja, nizki stroški in ugodnost za prenovo starih tovarn. Slabosti so velika hitrost vetra v delovnem območju in višja koncentracija prahu na strani ob vetru kot na strani ob vetru. Zgornji dovod izhodov HEPA filtrov ima prednosti preprostega sistema, brez cevovodov za HEPA filtrom in čistega zračnega toka, ki se dovaja neposredno v delovno območje, vendar se čist zračni tok počasi razprši in je pretok zraka v delovnem območju bolj enakomeren. Če pa je več izhodov zraka enakomerno razporejenih ali se uporabljajo izhodi HEPA filtrov z difuzorji, je pretok zraka v delovnem območju lahko bolj enakomeren. Če pa sistem ne deluje neprekinjeno, je difuzor nagnjen k kopičenju prahu.
3. Količina dovoda zraka ali hitrost zraka
Zadostna količina prezračevanja je namenjena redčenju in odstranjevanju onesnaženega zraka v zaprtih prostorih. Glede na različne zahteve glede čistoče je treba pri visoki neto višini čistega prostora ustrezno povečati pogostost prezračevanja. Med njimi se prostornina prezračevanja čistega prostora z 1 milijonom upošteva v skladu z visoko učinkovitim sistemom čistih prostorov, preostali pa v skladu z visoko učinkovitim sistemom čistih prostorov; če so hepa filtri razreda 100.000 čistih prostorov skoncentrirani v strojnici ali pa se na koncu sistema uporabljajo sub-hepa filtri, se lahko pogostost prezračevanja ustrezno poveča za 10 % do 20 %.
4. Statična tlačna razlika
Vzdrževanje določenega pozitivnega tlaka v čistem prostoru je eden bistvenih pogojev za zagotovitev, da čist prostor ni onesnažen ali manj onesnažen, da se ohrani načrtovana raven čistoče. Tudi čist prostor z negativnim tlakom mora imeti sosednji prostor ali apartma s stopnjo čistoče, ki ni nižja od njegove ravni, da se ohrani določen pozitivni tlak, da se ohrani čistoča čistega prostora z negativnim tlakom. Vrednost pozitivnega tlaka v čistem prostoru se nanaša na vrednost, ko je notranji statični tlak večji od zunanjega statičnega tlaka, ko so vsa vrata in okna zaprta. To se doseže tako, da je prostornina dovoda zraka v čistilni sistem večja od prostornine povratnega in prostornine izpušnega zraka. Da bi zagotovili vrednost pozitivnega tlaka v čistem prostoru, je najbolje, da se ventilatorji za dovod zraka, povratni zrak in izpušni ventilatorji medsebojno povežejo. Ko je sistem vklopljen, se najprej zažene dovodni ventilator, nato povratni in izpušni ventilator; ko je sistem izklopljen, se najprej izklopi izpušni ventilator, nato pa povratni in dovodni ventilator, da se prepreči onesnaženje čistega prostora med vklopom in izklopom sistema. Količina zraka, potrebna za vzdrževanje pozitivnega tlaka v čistem prostoru, je v glavnem odvisna od tesnosti vzdrževalne konstrukcije. V zgodnji fazi gradnje čistih prostorov na Kitajskem je bilo zaradi slabe tesnosti konstrukcije zaprtega prostora potrebno 2–6-kratno dovajanje zraka na uro, da se je vzdrževal pozitivni tlak ≥ 5 Pa; trenutno se je tesnost vzdrževalne konstrukcije močno izboljšala in za vzdrževanje enakega pozitivnega tlaka je potrebno le 1–2-kratno dovajanje zraka na uro; za vzdrževanje tlaka ≥ 10 Pa pa le 2–3-kratno dovajanje zraka na uro. Nacionalne specifikacije zasnove določajo, da razlika statičnega tlaka med čistimi prostori različnih nadstropij ter med čistimi in nečistimi območji ne sme biti manjša od 0,5 mmH2O (~ 5 Pa), razlika statičnega tlaka med čistim območjem in zunanjim prostorom pa ne sme biti manjša od 1,0 mmH2O (~ 10 Pa).
Čas objave: 3. marec 2025