一、什么是无尘室?
无尘室,顾名思义,就是一个洁净的房间。然而,其具体含义更为专业。根据国际标准化组织(ISO)14644-1的定义,无尘室是一个控制空气中颗粒浓度的空间,其结构和使用方式最大限度地减少颗粒进入、产生和滞留,同时根据需要控制其他相关参数,如温度、湿度和压力。
无尘室的本质就是通过供应大量经高效过滤器净化的空气,稀释和清除人员和机器产生的颗粒和细菌,同时对无尘室加压,防止污染空气流入。此外,无尘室采用不产生颗粒且易于清洁的材料建造,工作人员穿戴全身洁净服,最大限度减少颗粒和微生物的散发。虽然无尘室还能调控温度、湿度、声音、照明和振动,但这些功能并非其独有。
无尘室的起源可追溯到100多年前的医院感染控制,但随着工业制造对洁净环境的需求日益增长,无尘室成为现代制造业不可或缺的设施。人、机械和建筑材料都会产生污染颗粒,无尘室通过有效控制这些污染源,为精密制造提供了洁净保障。
二、无尘室的需求
无尘室被广泛应用于多个行业,表1.1列举了部分典型产品:
行业 | 产品 |
---|---|
电子 | 计算机、电视管、平板显示屏 |
半导体 | 用于计算机内存和控制的集成电路 |
微机械 | 陀螺仪、微型轴承、CD播放器 |
光学 | 镜头、摄影胶片、激光设备 |
生物技术 | 抗生素生产、基因工程 |
制药 | 无菌药品、无菌一次性用品 |
医疗器械 | 心脏瓣膜、心脏搭桥系统 |
食品饮料 | 啤酒生产、未杀菌食品和饮料 |
从中可以看出,无尘室需求大致分为两类:一类是对灰尘颗粒极其敏感的行业,如电子和半导体;另一类是需要无微生物环境的行业,如医疗和制药。半导体生产对颗粒污染极为敏感,微小颗粒可导致电路短路和产品损坏,因此必须在极高洁净度标准的无尘室中制造。医疗行业则注重防止微生物感染,医院手术室应用无尘室技术最大限度减少感染风险。
三、无尘室的类型
无尘室主要分为两种类型,依据通风方式不同:
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湍流通风无尘室(非单向流无尘室)
通过天花板空气扩散器向室内供应清洁过滤空气,与室内空气混合,再由墙壁底部排出。换气次数通常不低于每小时20次。该类型通过稀释和排除污染物来维持洁净环境。 -
层流通风无尘室(单向流无尘室)
使用覆盖整个天花板或墙面的高效过滤器,以单向气流(约0.4米/秒)将空气从上向下扫过房间,通过地板排出污染物。该系统用气量更大,但能最大限度减少污染物扩散,适合更高洁净度需求。
两种类型都可配备局部清洁空气设备,如单向工作台或隔离器,以满足特定区域的洁净需求。
四、什么是无尘室技术?
无尘室技术涵盖设计建造、性能测试及日常运营三大领域。首先,设计阶段需确定设计标准、布局、建筑材料及服务供应方案。其次,安装后需进行测试验证,确保无尘室符合设计要求,并通过持续监测维护洁净水平。最后,运营阶段必须规范人员进出、服装穿戴、纪律要求及清洁维护,保障生产过程不受污染。