クリーンルームのエアフロー設計:圧力カスケード、空気交換、汚染制御

クリーンルームのエアフロー設計は、単にフィルターされた空気を供給するだけの問題ではありません。システムは、汚染を重要な操作から遠ざけ、隣接するスペース間の意図した圧力関係を維持し、ドアが開いた後や人が部屋を移動した後に予測可能に回復する必要があります。

ロロバストな設計は、プロセスリスクから始まり、清浄度ゾーン、供給と回収の場所、空気交換のターゲット、圧力カスケード、制御応答を定義します。これらの要素は、1つの変更が他のすべてに影響を与える可能性があるため、一緒に開発されなければなりません。

最初に汚染制御の方向を定義します

正圧は、製品やプロセスを周辺の汚れの少ない領域から保護する必要がある場合に一般的に使用されます。空気は制御された移動経路を通ってクリーンルームからクリーンでない部屋に移動する必要があります。負圧は、有害または生物学的に活性な物質を収容する必要がある場合に使用され、空気が部屋に移動して安全に排出または処理されます。

一部の施設では、製品の保護と封じ込めの両方が必要です。1つの圧力方向をスイート全体に割り当てるのではなく、ネストされた圧力概念、エアロック、または圧力中立バッファが必要になる場合があります。ユーザー要求仕様は、何が保護されているか、リスクの原因、圧力逆転の結果を特定する必要があります。

気流、パーティション、ドア、hvac、および制御装置は相互に依存し、統合されているためですクリーンルームの設計と建設サービスアーキテクチャパッケージと機械パッケージの間のインターフェースギャップを削減できます。

性能保証ではなく、設計入力として空気交換を使用してください

1時間あたりの空気の変化は、1時間に供給された空気の部屋容積がどのくらいあるかを示します。これらは初期の装置のサイジングと比較に役立ちますが、同じ空気変化速度でも汚染性能が大きく異なる場合があります。

供給が十分に分散され、壁リターンが低く、障害物が限られている部屋では、汚染物質を効果的に掃引することができます。高リターン、高さのあるプロセス装置、不十分なディフューザを備えた別の部屋では、同じ定格速度であっても空気を短絡してスタグナージゾーンを離れる可能性があります。

・分類、工程排出量、稼働率、適用指針などをもとに初期速度を決定する。

・マスバランス計算にプロセス排気とメークアップ空気の効果を加える。

・冷却負荷と湿度負荷が競合する気流要件を駆動していないことを確認します。

・代表的な汚染事象の後のテスト回復時間。

また、送風量が増えるとファンのエネルギーとフィルターの負荷も大きくなります。エンジニアリングの目的は最大空気流量ではない。これは、適切な動作マージンを備えた反復可能な制御です。

補給と帰還と装備の配置を調整する

空気は汚染源に遭遇する前に臨界面に到達する必要があります。一方向のゾーンでは、オペレータと機器は最初の空気をブロックしてはなりません。混流室では、天井の供給量が少なく、リターンが低いため、デッドゾーンが制限され、汚染された空気がクリーンな作業を通過するのを防ぐことができます。

反射天井プランは、フィルターやffu、照明、スプリンクラー、アクセスパネルを調整する必要があります。能力にてきするいくつです上限制この調整をサポートし、将来の機器の変更時にもモジュールの整合性を維持しやすくなります。

機器からのヒートプルーム、ドアによって引き起こされる乱流、および返品の近くに駐車されているカートを考慮してください。気流の可視化と、複雑な部屋の場合、cfdは2次元計画では見えない問題を明らかにすることができます。

安定した圧力カスケードを構築します

部屋の圧力は、供給、リターン、排気、および漏れの間の制御された差を維持することによって生成されます。正確な差は、施設の基準、リスクアセスメント、およびエンクロージャの気密性に基づいて決定する必要があります。漏れのある部屋に積極的な圧力ターゲットを設定すると、エネルギーを浪費し、ドアを操作しにくくする可能性があります。

1. すべての部屋と隣接するスペースとの必要な関係をリストしてください。

2. すべてのドアを横切って圧力の矢印を描画し、ボックスを通過し、サービスの浸透。

3. ドアのアンダーカット、シール、貫通部、パネルジョイントからの漏れを推定します。

4. 意図されたカスケードを達成するために供給、リターンおよび排気のバランスをとる。

5. アラーム遅延を定義することで、短時間のドア開口で迷惑なアラームが発生しないようにします。

6. ファン、ダンパー、停電後の安全状態を指定します。

ドアシール、閉める力、インターロックおよび開閉シーケンスは、圧力の安定性に大きく影響します。選択制御化機器クリーンルームのドアと窓エンクロージャーシステムの一部として、最も頻繁に邪魔される境界での漏れを制御するのに役立ちます。

エクスカーションを引き起こす動的イベントを制御します

静的なバランスレポートでは不十分です。部屋は実際の操作中も制御可能でなければなりません。ドアが開いたり、排気装置が始動したり、フィルターが掛かったり、オペレーターがエアロックを通ってカートを移動したりします。制御は、不安定なハンティングを行わずにファン速度、端子の気流、室圧を調整する必要があります。

部屋の圧力、温度、湿度、および関連するファンまたはダンパーの信号の傾向。短い偏差は、通常の転送活動によって引き起こされることがあります;同時にまたはドアのパターンが繰り返されると、プロセスまたはエンクロージャの問題を示す可能性があります。便利なアラームは、単に画面に表示されるだけでなく、調査手順にリンクされています。

空気の流れの戦略を委託し、再配分する

試運転は、空気量、圧力差、フィルタの完全性、制御シーケンスを検証する必要があります。気流の可視化は、ドアや重要なゾーン周辺の方向を示すことができます。回収および粒子分類試験は、プロジェクトで指定された占有状態で完了すること。

再割当間隔と受入限度は、品質計画で定義する必要があります。プロセス機器、部屋のレイアウト、ffu量、排気量、ドアの操作を変更した後も再評価が必要です。

よくある質問

圧力差が大きいと常に清潔度が向上しますか?

号過剰な圧力は、漏れ、エネルギー使用、およびドアの操作上の問題を増加させる可能性があります。目標は、定義された条件の下で必要な方向の空気の流れを維持するのに十分である必要があります。

空気交換率はフィルターのカバー率と同じですか?

号空気の変化は、部屋の容積に対する供給された容積を表す。範囲(coverage)天井領域に対するアクティブなフィルター領域を示します。

クリーンルームで正圧と負圧を切り替えることはできますか?

特殊な施設ではさまざまなモードをサポートしていますが、各モードでは検証された制御シーケンス、安全な移行、明確な操作手順が必要です。

エアフロー設計ブリーフにはどのような情報を含める必要がありますか?

部屋の形状、分類、占有率、プロセスの排出、熱と水分の負荷、排気、圧力の関係、ドアサイクル、受け入れ試験の要件などが含まれます。

汚染管理戦略の1つとしてシステムを指定します

空気の流れの性能は、hvacシステム、エンクロージャ、天井、ドア、制御装置、および一緒に動作する操作方法によって異なります。wiskind cleanroomは、製薬、エレクトロニクス、ヘルスケア、先進製造施設向けの調整されたクリーンルーム封じ込めコンポーネントとエンジニアリングサービスを提供するb2bプロジェクトチームをサポートします。