اتاق تمیز (Cleanroom) محیطی کنترل‌شده است که به منظور کاهش ذرات معلق، آلودگی‌ها و کنترل شرایط محیطی از جمله دما، رطوبت و فشار هوا طراحی می‌شود. جریان هوا در اتاق تمیز یکی از مهم‌ترین جنبه‌های طراحی آن است و بر کیفیت و کارایی فرآیندهای انجام‌شده در این محیط تأثیر مستقیم دارد. در این مقاله، به بررسی انواع جریان هوا در اتاق‌های تمیز، تکنولوژی‌های مرتبط، و تأثیر آن‌ها بر بهینه‌سازی عملکرد اتاق تمیز پرداخته خواهد شد.
اهمیت جریان هوا در اتاق تمیز
جریان هوای مناسب در اتاق تمیز برای کاهش ورود و توزیع ذرات و آلاینده‌ها حیاتی است. کنترل دقیق جریان هوا به جلوگیری از ورود ذرات ناخواسته به مناطق حساس کمک می‌کند و همچنین توزیع یکنواخت هوای تمیز در سراسر اتاق را تضمین می‌کند. برخی از صنایع مانند داروسازی، الکترونیک و بیوتکنولوژی به محیطی کاملاً استریل و بدون آلودگی نیاز دارند، و هر گونه اختلال در جریان هوا می‌تواند منجر به نقص محصولات و کاهش کارایی شود(
انواع جریان هوا در اتاق تمیز
به طور کلی، سه نوع جریان هوا در اتاق‌های تمیز وجود دارد که بر اساس نوع توزیع هوا و کنترل ذرات تعریف می‌شود:
جریان هوای لامینار (Laminar Airflow)
در این سیستم، هوا به صورت مستقیم و یکنواخت از فیلترهای HEPA یا ULPA عبور کرده و به صورت خطی و یک‌جهته در محیط اتاق تمیز جریان می‌یابد. این نوع جریان هوا به کاهش تعداد ذرات معلق در محیط کمک می‌کند، زیرا ذرات موجود در هوا به سمت فیلترها هدایت شده و از محیط اتاق خارج می‌شوند.
ویژگی‌های جریان هوای لامینار:
- هوا به صورت یکنواخت از سقف به کف جریان می‌یابد.
- استفاده از فیلترهای با کارایی بالا (HEPA/ULPA) برای حذف ذرات معلق با اندازه کمتر از 0.3 میکرون
- به دلیل جریان یک‌جهته، میزان تلاطم هوا کاهش می‌یابد و خطر بازگشت ذرات به محیط کار کمتر است.
بیشتر بخوانید | نقش فیلترهای هپا در اتاق تمیز
جریان هوای توربولنت (Turbulent Airflow)
در این نوع جریان هوا، هوا به صورت نامنظم و با حرکت‌های پیچیده در محیط اتاق تمیز پخش می‌شود. در حالی که این نوع جریان هوا به اندازه لامینار کارآمد نیست، اما برای اتاق‌های تمیز با نیازهای کمتری به کنترل آلودگی مناسب است.
ویژگی‌های جریان هوای توربولنت:
- هوا به صورت نامنظم از نقاط مختلف وارد اتاق شده و به کمک فن‌ها در کل فضا پخش می‌شود.
- برای فضاهایی با نیاز کمتر به کنترل دقیق آلودگی مانند اتاق‌های تمیز کلاس D و C مناسب است.
- از نظر هزینه نصب و نگهداری مقرون‌به‌صرفه‌تر است(
جریان هوای ترکیبی (Mixed Airflow)
در این سیستم، ترکیبی از جریان هوای لامینار و توربولنت استفاده می‌شود. این نوع جریان هوا معمولاً در اتاق‌های تمیز با کلاس‌های مختلف و یا بخش‌هایی که نیازهای متفاوتی دارند، به کار می‌رود.
نقش فیلترها در جریان هوا
فیلترهای HEPA و ULPA بخش‌های حیاتی سیستم جریان هوای اتاق تمیز هستند. این فیلترها با حذف ذرات معلق در هوا، نقش اساسی در حفظ کیفیت هوا ایفا می‌کنند. فیلترهای HEPA قادرند تا ۹۹.۹۷٪ ذرات با اندازه 0.3 میکرون و بزرگ‌تر را حذف کنند، در حالی که فیلترهای ULPA برای حذف ذرات کوچک‌تر تا 0.12 میکرون طراحی شده‌اند.
سیستم‌های تهویه و کنترل فشار
یکی از مهم‌ترین بخش‌های طراحی اتاق تمیز، سیستم‌های تهویه و کنترل فشار هوا است. در بیشتر اتاق‌های تمیز، فشار مثبت اعمال می‌شود تا هوای تمیز از داخل اتاق به بیرون جریان یابد و از ورود هوای آلوده جلوگیری شود. این سیستم به کمک فن‌ها و تجهیزات تهویه‌ای تخصصی کنترل می‌شود.
مزایای فشار مثبت
- جلوگیری از ورود آلودگی‌های بیرونی به داخل اتاق تمیز.
- تضمین خروج هوا و ذرات آلوده به بیرون.
- افزایش کنترل و بهبود کیفیت هوای داخل اتاق(
فشار منفی
در برخی موارد، به خصوص در بخش‌های آلوده‌کننده مانند آزمایشگاه‌های میکروبیولوژی، از فشار منفی استفاده می‌شود تا مانع از خروج آلودگی از اتاق به محیط‌های دیگر شود. در این سیستم، هوای داخل اتاق با سرعت بالا از محیط خارج می‌شود و از انتقال آلودگی به دیگر مناطق جلوگیری می‌شود.
بیشتر بخوانید | نحوه کانال کشی در اتاق تمیز
طراحی سیستم‌های جریان هوا برای اتاق‌های مختلف
طراحی جریان هوا باید بر اساس نیازهای خاص هر صنعت و اتاق تمیز باشد. برای مثال، در صنایع داروسازی، حساسیت به آلودگی بالاست و باید از سیستم‌های جریان هوای لامینار استفاده شود تا هوا به طور مداوم فیلتر شود و هوای پاک به نواحی حساس هدایت شود(
در مقابل، در صنایع الکترونیک، نیاز به کنترل رطوبت و دما بیشتر از حذف ذرات معلق است. به همین دلیل، از سیستم‌های تهویه‌ای با کنترل دقیق دما و رطوبت استفاده می‌شود تا از ایجاد ناپایداری در محصولات الکترونیکی جلوگیری شود.
اهمیت نگهداری و سرویس سیستم‌های جریان هوا
سیستم‌های جریان هوا نیاز به نگهداری و سرویس منظم دارند تا از عملکرد بهینه آن‌ها اطمینان حاصل شود. فیلترها باید به طور منظم تعویض شوند و سیستم‌های تهویه‌ای باید به طور مداوم بررسی و کالیبره شوند تا از ورود و توزیع مناسب هوا در اتاق تمیز اطمینان حاصل گردد.
نکات کلیدی در نگهداری:
- بررسی منظم فیلترهای HEPA/ULPA و تعویض آن‌ها در صورت نیاز.
- کالیبراسیون دوره‌ای سیستم‌های تهویه و فشار هوا.
- تمیزکاری منظم تجهیزات تهویه برای جلوگیری از تجمع آلودگی‌ها.
نتیجه‌گیری
جریان هوا در اتاق تمیز نقش بسیار مهمی در حفظ کیفیت محیط و جلوگیری از ورود و توزیع آلودگی‌ها دارد. انتخاب سیستم جریان هوا، نوع فیلترها، و روش‌های کنترل فشار باید با توجه به نیازهای هر صنعت و نوع اتاق تمیز انجام شود. با مدیریت صحیح و نگهداری منظم از سیستم‌های جریان هوا، می‌توان از عملکرد بهینه اتاق تمیز اطمینان حاصل کرده و به بهبود کیفیت محصولات تولیدی کمک کرد.
