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无尘车间参数标准
无尘车间(Clean Room)是指空气无尘度达到规定级别的受控空间。其功能是把空气中的微粒子、有害空气、等污染物排除室外,并将室内的无尘度、温度、湿度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音、振动、照明及静电控制在某一需求范围内。
无尘车间主要的作用在于控制产品所接触的空气的无尘度及温湿度,使产品能在一个良好的环境空间中生产、制造,此空间我们称之为无尘车间。按照国际惯例,无尘净化级别主要是根据每立方米空气中粒子直径大小划分标准的粒子数量来规定。也就是说所谓无尘并非没有一点灰尘,而是控制在一个非常微量的单位上。当然这个标准中符合灰尘标准的颗粒相对于我们常见的灰尘已经是小得微乎其微,但是对于一些精密产品生产,比如光学行业而言,哪怕是一点点的灰尘都会产生非常大的影响,所以在光学行业产品的生产上,无尘是必然的要求。
无尘车间的等级
1、等级均有自定规格,但普遍还是用美国联邦标准209为多,以下仅就209D 及209E和世界上其它各国制定标准作介绍与相互比较。
2、209E与209D等大的不同在于209E表示单位增加了公制单位,无尘室等级以“M”字头表示,如M1、 M1.5、M2.5、M3,??,依此类推,配合国际公制单位的标准化,M字母后的阿拉伯数目字是以每立方公尺中>=0.5μm的微尘粒子数目字以10的幂次方表示,取指数为的,若微尘粒子数介于前后二者完全幂次方的间,则以1.5、2.5、3.5表示。
3、美国联邦标准FS 209D都以英制每立方英呎为单位,日本则是采用公制,即以每立方公尺为单位,以0.1μm微粒子为计数标准。日本标准的表示法以Class 1,Class 2,Class 3??Class8表示,好的等级为Class 1,差则为Class 8,以每立方公尺中微尘粒子总数中化为10的幂次方,取其指数而得。

无尘车间的分类:
1.乱流式(Turbulent Flow)
空气由空调箱经风管与无尘室内之空气过滤器(HEPA)进入无尘室,并由无尘室两侧隔间墙板或高架地板回风。气流非直线型运动而呈不规则之乱流或涡流状态。乱流无尘室靠送风气流不断稀释室内空气,将污染空气逐渐稀释,来实现洁净的。气次数决定定义中的净化级别(换气次数越多,净化级别越高)。此型式适用于无尘室等级1,级。
优点:构造简单、系统建造成本,无尘室之扩充比较容易,在某些用途场所,可并用无尘工作台,提高无尘室等级。
缺点:乱流造成的微尘粒子于室内空间飘浮不易排出,易污染制
程产品。另外若系统停止运转再激活,欲达需求之洁净度,往往须耗时相当长一段时间。
2.层流式(Laminar)
层流式空气气流运动成一均匀之直线形,空气由覆盖率之过滤器进入室内,并由高架地板或两侧隔墙板回风,此型式适用于无尘室等级需定较高之环境使用,一般其无尘室等级为Class 1~100。其型式可分为二种:
⑴水平层流式:水平式空气自过滤器单方向吹出,由对边墙壁之回风系统回风,尘埃随风向排出室外,一般在下流侧污染较严重。
优点:构造简单,运转后短时间内即可变成稳定。
⑵垂直层流式:房间天花板完全以ULPA过滤器覆盖,空气由上往下吹,可得较高之洁净度,在制程中或工作人员所产生的尘埃可快速排出室外而不会影响其它工作区域。
优点:管理容易,运转开始短时间内即可达稳定状态,不易为作业状态或作业人员所影响。
缺点:构造费用较高,弹性运用空间困难,天花板之吊架相当占空间,维修更换过滤器较麻烦。
3.复合式(Mixed Type)
复合式为将乱流式及层流式予以复合或并用,可提供局部超洁净之空气。
⑴洁净隧道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA过滤器将制程区域或工作区域覆盖使洁净度等级提高至10级以上,可节省安装运转费用。
此型式需将作业人员之工作区与产品和机器维修予以隔离,以避免机器维修时影响了工作及品质,ULSI制程大都采用此种型式。
洁净隧道另有二项优点:A.弹性扩充容易; B.维修设备时可在维修区轻易执行。
⑵洁净管道(Clean Tube):将产品流程经过的自动生产线包围并净化处理,将洁净度等级提至100级以上。因产品和作业员及发尘环境相互隔离,少量之送风即可得到良好之洁净度,可节省能源,不需人工的自动化生产线为适宜使用。药品、食品业界及半导体业界均适用。
⑶并装局部无尘室(Clean Spot):将无尘室等级10,000~100,000之乱流无尘室内之产品制程区的洁净度等级提高为10~1000级以上,以为生产之用;洁净工作台、洁净工作棚、洁净风柜即属此类。
洁净工作台:等级Class 1~100级。
洁净工作棚:为在乱流式之无尘室空间内以防静电之透明塑料布围成一小空间,采用立之HEPA或ULPA及空调送风机组而成为一较之洁净空间,其等级为10~1000级,高度在2.5米左右,覆盖面积约10m2以下,四支支柱并加装活动轮,可为弹性运用。

无尘车间通道设计:
设计: 操作人员是各种污染物的携带者,所以人员在进入净化车间前要进行人身处理,使之达到净化要求,笔者认为一般是通过采用人员换鞋,更衣及风淋处理等措施达到净化要求后再进入洁净区,核心生产洁净室南侧支持区为非洁净区,与核心区联系紧密,设有生产办公室,洁净区的就设置在这边,操作人员人身净化程序如下:换鞋,二次更衣,穿洁净服,进入洁净前室,经过风淋室通道,进入净化车间。
物流设计: 货物搬入的净化处理也至关重要,通过设置闸间将洁净区和设备搬联系起来,闸间内设有空气吹淋设施。货物由北侧支持区设备搬搬入,拆包预装后,经过闸间吹淋后进入洁净区。洁净由于气流组织的需要,洁净区内地面设置了高架地板,高架地板的选型也是物流通道要考虑的因素,因此规划好物流搬入路线,使搬入通道上的地板承载力满足要求,也是不能忽视的。  
气流设计: 气流组织在净化车间设计中占有重要地位,空气净化一般通过过滤空气,气流组织,空间静压等措施达到洁净室内环境的要求。一般采用初效,中效,过滤系统,上送下回垂直单项气流组织形式。顶棚上部为静压箱,气流由静压箱,通过过滤器加压过滤后进入洁净区,流经生产操作区域,再通过地面开孔架空地板进入下技术夹层,再通过侧墙的回风夹道回到空调器。

净化车间的洁净度往往受到气流的影响,换言之,即人、机器隔间、建筑结构等所产生的尘埃之移动、扩散受到气流的支配。
无尘车间系利用HEPA、ULPA过滤空气,其尘埃的收集率达99.97~99.99995%之多,因此经过此过滤器过滤的空气可说十分干净。然而无尘室内除了人以外,尚有机器等之发尘源,这些发生的尘埃一旦扩散,即无法保持洁净空间,因此利用气流将发生的尘埃迅速排出室外。
无尘室内的气流是左右无尘室性能的重要因素,一般无尘室的气流速度是选0.25~0.5m/s之间,此气流速度属微风区域,易受人、机器等的动作而干扰趋于混乱、虽提高风速可抑制此一扰乱之影响而保持洁净度、但因风速的提高,将影响运转成本的增加,所以应在满足要求的洁净度水准之时,能以适当的风速供应,以达到适当的风速供应以达到经济性效果。

无尘车间设计方案注意事项:
1.净化车间设计内容有合理布置工艺流程和建筑平面;
2. 选择满足净化车间特点的建筑构造和材料;
3. 净化车间设计应依据当时当地的能源供应背景,选定可靠和经济的冷、热源;
4. 划分和布置空调净化和排风系统;
5. 选择合理的空气净化通风设备; 无论是新建还是重新改造的无尘车间,都一定依照国家相关标准、规范进行。

无尘车间选址要求:
1、应在大气含尘浓度较低,自然环境较好的区域。
2、应远离铁路、码头、飞机场、交通要道以及散发大量粉尘和有害气体的工厂、贮仓等有严重空气污染、振动或噪声干扰的区域。
3、应布置在厂区内环境清洁、货流不穿越或少穿越的地段。
4、还有洁净厂房大频率风向上风侧有烟囱时,洁净厂房与烟囱之间的水平距离不宜小于烟囱高度的12倍,洁洁厂房与交通干道之间的距离不宜小于50米。洁净厂房周围应进行绿化,可铺植草坪、种植对大气含尘农度不产生有害影响的树木,并形成绿化小区。但不得妨碍消防操作。

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